pthread_frame: do not run hwaccel decoding asynchronously unless it's safe
[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 "hwaccel.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "pthread_internal.h"
34 #include "thread.h"
35 #include "version.h"
36
37 #include "libavutil/avassert.h"
38 #include "libavutil/buffer.h"
39 #include "libavutil/common.h"
40 #include "libavutil/cpu.h"
41 #include "libavutil/frame.h"
42 #include "libavutil/internal.h"
43 #include "libavutil/log.h"
44 #include "libavutil/mem.h"
45 #include "libavutil/opt.h"
46 #include "libavutil/thread.h"
47
48 enum {
49     ///< Set when the thread is awaiting a packet.
50     STATE_INPUT_READY,
51     ///< Set before the codec has called ff_thread_finish_setup().
52     STATE_SETTING_UP,
53     /**
54      * Set when the codec calls get_buffer().
55      * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
56      */
57     STATE_GET_BUFFER,
58      /**
59       * Set when the codec calls get_format().
60       * State is returned to STATE_SETTING_UP afterwards.
61       */
62     STATE_GET_FORMAT,
63     ///< Set after the codec has called ff_thread_finish_setup().
64     STATE_SETUP_FINISHED,
65 };
66
67 /**
68  * Context used by codec threads and stored in their AVCodecInternal thread_ctx.
69  */
70 typedef struct PerThreadContext {
71     struct FrameThreadContext *parent;
72
73     pthread_t      thread;
74     int            thread_init;
75     pthread_cond_t input_cond;      ///< Used to wait for a new packet from the main thread.
76     pthread_cond_t progress_cond;   ///< Used by child threads to wait for progress to change.
77     pthread_cond_t output_cond;     ///< Used by the main thread to wait for frames to finish.
78
79     pthread_mutex_t mutex;          ///< Mutex used to protect the contents of the PerThreadContext.
80     pthread_mutex_t progress_mutex; ///< Mutex used to protect frame progress values and progress_cond.
81
82     AVCodecContext *avctx;          ///< Context used to decode packets passed to this thread.
83
84     AVPacket       avpkt;           ///< Input packet (for decoding) or output (for encoding).
85
86     AVFrame *frame;                 ///< Output frame (for decoding) or input (for encoding).
87     int     got_frame;              ///< The output of got_picture_ptr from the last avcodec_decode_video() call.
88     int     result;                 ///< The result of the last codec decode/encode() call.
89
90     atomic_int state;
91
92     /**
93      * Array of frames passed to ff_thread_release_buffer().
94      * Frames are released after all threads referencing them are finished.
95      */
96     AVFrame *released_buffers;
97     int  num_released_buffers;
98     int      released_buffers_allocated;
99
100     AVFrame *requested_frame;       ///< AVFrame the codec passed to get_buffer()
101     int      requested_flags;       ///< flags passed to get_buffer() for requested_frame
102
103     const enum AVPixelFormat *available_formats; ///< Format array for get_format()
104     enum AVPixelFormat result_format;            ///< get_format() result
105
106     int die;                        ///< Set when the thread should exit.
107
108     int hwaccel_serializing;
109     int async_serializing;
110 } PerThreadContext;
111
112 /**
113  * Context stored in the client AVCodecInternal thread_ctx.
114  */
115 typedef struct FrameThreadContext {
116     PerThreadContext *threads;     ///< The contexts for each thread.
117     PerThreadContext *prev_thread; ///< The last thread submit_packet() was called on.
118
119     pthread_mutex_t buffer_mutex;  ///< Mutex used to protect get/release_buffer().
120     /**
121      * This lock is used for ensuring threads run in serial when hwaccel
122      * is used.
123      */
124     pthread_mutex_t hwaccel_mutex;
125     pthread_mutex_t async_mutex;
126
127     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
128     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
129
130     int delaying;                  /**<
131                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
132                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
133                                     */
134 } FrameThreadContext;
135
136 #define THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) \
137 ((avctx)->thread_safe_callbacks || (avctx)->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2)
138
139 /**
140  * Codec worker thread.
141  *
142  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
143  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
144  * before calling it.
145  */
146 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
147 {
148     PerThreadContext *p = arg;
149     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
150     const AVCodec *codec = avctx->codec;
151
152     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
153     while (1) {
154         while (atomic_load(&p->state) == STATE_INPUT_READY && !p->die)
155             pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
156
157         if (p->die) break;
158
159         if (!codec->update_thread_context && THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))
160             ff_thread_finish_setup(avctx);
161
162         /* If a decoder supports hwaccel, then it must call ff_get_format().
163          * Since that call must happen before ff_thread_finish_setup(), the
164          * decoder is required to implement update_thread_context() and call
165          * ff_thread_finish_setup() manually. Therefore the above
166          * ff_thread_finish_setup() call did not happen and hwaccel_serializing
167          * cannot be true here. */
168         av_assert0(!p->hwaccel_serializing);
169
170         /* if the previous thread uses hwaccel then we take the lock to ensure
171          * the threads don't run concurrently */
172         if (avctx->hwaccel) {
173             pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
174             p->hwaccel_serializing = 1;
175         }
176
177         av_frame_unref(p->frame);
178         p->got_frame = 0;
179         p->result = codec->decode(avctx, p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
180
181         if ((p->result < 0 || !p->got_frame) && p->frame->buf[0]) {
182             if (avctx->internal->allocate_progress)
183                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A frame threaded decoder did not "
184                        "free the frame on failure. This is a bug, please report it.\n");
185             av_frame_unref(p->frame);
186         }
187
188         if (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
189             ff_thread_finish_setup(avctx);
190
191         if (p->hwaccel_serializing) {
192             p->hwaccel_serializing = 0;
193             pthread_mutex_unlock(&p->parent->hwaccel_mutex);
194         }
195
196         if (p->async_serializing) {
197             p->async_serializing = 0;
198             pthread_mutex_unlock(&p->parent->async_mutex);
199         }
200
201         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
202 #if 0 //BUFREF-FIXME
203         for (i = 0; i < MAX_BUFFERS; i++)
204             if (p->progress_used[i] && (p->got_frame || p->result<0 || avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_H264)) {
205                 p->progress[i][0] = INT_MAX;
206                 p->progress[i][1] = INT_MAX;
207             }
208 #endif
209         atomic_store(&p->state, STATE_INPUT_READY);
210
211         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
212         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
213         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
214     }
215     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
216
217     return NULL;
218 }
219
220 /**
221  * Update the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
222  *
223  * @param dst The destination context.
224  * @param src The source context.
225  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
226  * @return 0 on success, negative error code on failure
227  */
228 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
229 {
230     int err = 0;
231
232     if (dst != src) {
233         dst->time_base = src->time_base;
234         dst->framerate = src->framerate;
235         dst->width     = src->width;
236         dst->height    = src->height;
237         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
238
239         dst->coded_width  = src->coded_width;
240         dst->coded_height = src->coded_height;
241
242         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
243         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
244
245         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
246         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
247 #if FF_API_AFD
248 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
249         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
250 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
251 #endif /* FF_API_AFD */
252
253         dst->profile = src->profile;
254         dst->level   = src->level;
255
256         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
257         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
258         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
259
260         dst->color_trc   = src->color_trc;
261         dst->colorspace  = src->colorspace;
262         dst->color_range = src->color_range;
263         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
264
265         dst->hwaccel = src->hwaccel;
266         dst->hwaccel_context = src->hwaccel_context;
267
268         dst->channels       = src->channels;
269         dst->sample_rate    = src->sample_rate;
270         dst->sample_fmt     = src->sample_fmt;
271         dst->channel_layout = src->channel_layout;
272         dst->internal->hwaccel_priv_data = src->internal->hwaccel_priv_data;
273
274         if (!!dst->hw_frames_ctx != !!src->hw_frames_ctx ||
275             (dst->hw_frames_ctx && dst->hw_frames_ctx->data != src->hw_frames_ctx->data)) {
276             av_buffer_unref(&dst->hw_frames_ctx);
277
278             if (src->hw_frames_ctx) {
279                 dst->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(src->hw_frames_ctx);
280                 if (!dst->hw_frames_ctx)
281                     return AVERROR(ENOMEM);
282             }
283         }
284     }
285
286     if (for_user) {
287         dst->delay       = src->thread_count - 1;
288 #if FF_API_CODED_FRAME
289 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
290         dst->coded_frame = src->coded_frame;
291 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
292 #endif
293     } else {
294         if (dst->codec->update_thread_context)
295             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
296     }
297
298     return err;
299 }
300
301 /**
302  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
303  *
304  * @param dst The destination context.
305  * @param src The source context.
306  * @return 0 on success, negative error code on failure
307  */
308 static int update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
309 {
310 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
311     dst->flags          = src->flags;
312
313     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
314     dst->get_buffer2    = src->get_buffer2;
315
316     dst->opaque   = src->opaque;
317     dst->debug    = src->debug;
318     dst->debug_mv = src->debug_mv;
319
320     dst->slice_flags = src->slice_flags;
321     dst->flags2      = src->flags2;
322
323     copy_fields(skip_loop_filter, subtitle_header);
324
325     dst->frame_number     = src->frame_number;
326     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
327     dst->thread_safe_callbacks = src->thread_safe_callbacks;
328
329     if (src->slice_count && src->slice_offset) {
330         if (dst->slice_count < src->slice_count) {
331             int err = av_reallocp_array(&dst->slice_offset, src->slice_count,
332                                         sizeof(*dst->slice_offset));
333             if (err < 0)
334                 return err;
335         }
336         memcpy(dst->slice_offset, src->slice_offset,
337                src->slice_count * sizeof(*dst->slice_offset));
338     }
339     dst->slice_count = src->slice_count;
340     return 0;
341 #undef copy_fields
342 }
343
344 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
345 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
346 {
347     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
348
349     while (p->num_released_buffers > 0) {
350         AVFrame *f;
351
352         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
353
354         // fix extended data in case the caller screwed it up
355         av_assert0(p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ||
356                    p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
357         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
358         f->extended_data = f->data;
359         av_frame_unref(f);
360
361         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
362     }
363 }
364
365 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
366 {
367     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
368     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
369     const AVCodec *codec = p->avctx->codec;
370     int ret;
371
372     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_DELAY))
373         return 0;
374
375     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
376
377     release_delayed_buffers(p);
378
379     if (prev_thread) {
380         int err;
381         if (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP) {
382             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
383             while (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP)
384                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
385             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
386         }
387
388         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
389         if (err) {
390             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
391             return err;
392         }
393     }
394
395     av_packet_unref(&p->avpkt);
396     ret = av_packet_ref(&p->avpkt, avpkt);
397     if (ret < 0) {
398         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
399         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "av_packet_ref() failed in submit_packet()\n");
400         return ret;
401     }
402
403     atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
404     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
405     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
406
407     /*
408      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
409      * then decoding threads call back to the main thread,
410      * and it calls back to the client here.
411      */
412
413     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks && (
414          p->avctx->get_format != avcodec_default_get_format ||
415          p->avctx->get_buffer2 != avcodec_default_get_buffer2)) {
416         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETUP_FINISHED && atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
417             int call_done = 1;
418             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
419             while (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
420                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
421
422             switch (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_acquire)) {
423             case STATE_GET_BUFFER:
424                 p->result = ff_get_buffer(p->avctx, p->requested_frame, p->requested_flags);
425                 break;
426             case STATE_GET_FORMAT:
427                 p->result_format = ff_get_format(p->avctx, p->available_formats);
428                 break;
429             default:
430                 call_done = 0;
431                 break;
432             }
433             if (call_done) {
434                 atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
435                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
436             }
437             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
438         }
439     }
440
441     fctx->prev_thread = p;
442     fctx->next_decoding++;
443
444     return 0;
445 }
446
447 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
448                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
449                            AVPacket *avpkt)
450 {
451     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
452     int finished = fctx->next_finished;
453     PerThreadContext *p;
454     int err, ret;
455
456     /* release the async lock, permitting blocked hwaccel threads to
457      * go forward while we are in this function */
458     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
459
460     /*
461      * Submit a packet to the next decoding thread.
462      */
463
464     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
465     err = update_context_from_user(p->avctx, avctx);
466     if (err)
467         goto finish;
468     err = submit_packet(p, avpkt);
469     if (err)
470         goto finish;
471
472     /*
473      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
474      */
475
476     if (fctx->next_decoding > (avctx->thread_count-1-(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_FFV1)))
477         fctx->delaying = 0;
478
479     if (fctx->delaying) {
480         *got_picture_ptr=0;
481         if (avpkt->size) {
482             ret = avpkt->size;
483             goto finish;
484         }
485     }
486
487     /*
488      * Return the next available frame from the oldest thread.
489      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
490      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
491      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
492      */
493
494     do {
495         p = &fctx->threads[finished++];
496
497         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
498             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
499             while (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_relaxed) != STATE_INPUT_READY)
500                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
501             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
502         }
503
504         av_frame_move_ref(picture, p->frame);
505         *got_picture_ptr = p->got_frame;
506         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
507
508         if (p->result < 0)
509             err = p->result;
510
511         /*
512          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
513          * including this one, searching for a frame to return before being
514          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
515          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
516          */
517         p->got_frame = 0;
518
519         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
520     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
521
522     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
523
524     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
525
526     fctx->next_finished = finished;
527
528     /*
529      * When no frame was found while flushing, but an error occurred in
530      * any thread, return it instead of 0.
531      * Otherwise the error can get lost.
532      */
533     if (!avpkt->size && !*got_picture_ptr)
534         goto finish;
535
536     /* return the size of the consumed packet if no error occurred */
537     ret = (p->result >= 0) ? avpkt->size : p->result;
538 finish:
539     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
540     if (err < 0)
541         return err;
542     return ret;
543 }
544
545 void ff_thread_report_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
546 {
547     PerThreadContext *p;
548     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
549
550     if (!progress ||
551         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) >= n)
552         return;
553
554     p = f->owner->internal->thread_ctx;
555
556     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
557         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
558
559     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
560
561     atomic_store_explicit(&progress[field], n, memory_order_release);
562
563     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
564     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
565 }
566
567 void ff_thread_await_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
568 {
569     PerThreadContext *p;
570     atomic_int *progress = f->progress ? (atomic_int*)f->progress->data : NULL;
571
572     if (!progress ||
573         atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_acquire) >= n)
574         return;
575
576     p = f->owner->internal->thread_ctx;
577
578     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
579         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
580
581     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
582     while (atomic_load_explicit(&progress[field], memory_order_relaxed) < n)
583         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
584     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
585 }
586
587 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
588     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
589
590     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
591
592     if (avctx->hwaccel && !p->hwaccel_serializing) {
593         pthread_mutex_lock(&p->parent->hwaccel_mutex);
594         p->hwaccel_serializing = 1;
595     }
596
597     /* this assumes that no hwaccel calls happen before ff_thread_finish_setup() */
598     if (avctx->hwaccel &&
599         !(avctx->hwaccel->caps_internal & HWACCEL_CAP_ASYNC_SAFE)) {
600         p->async_serializing = 1;
601         pthread_mutex_lock(&p->parent->async_mutex);
602     }
603
604     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
605     if(atomic_load(&p->state) == STATE_SETUP_FINISHED){
606         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Multiple ff_thread_finish_setup() calls\n");
607     }
608
609     atomic_store(&p->state, STATE_SETUP_FINISHED);
610
611     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
612     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
613 }
614
615 /// Waits for all threads to finish.
616 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
617 {
618     int i;
619
620     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
621
622     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
623         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
624
625         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
626             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
627             while (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY)
628                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
629             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
630         }
631         p->got_frame = 0;
632     }
633
634     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
635 }
636
637 void ff_frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
638 {
639     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
640     const AVCodec *codec = avctx->codec;
641     int i;
642
643     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
644
645     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
646         if (update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0) < 0) {
647             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Final thread update failed\n");
648             fctx->prev_thread->avctx->internal->is_copy = fctx->threads->avctx->internal->is_copy;
649             fctx->threads->avctx->internal->is_copy = 1;
650         }
651
652     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
653         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
654
655         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
656         p->die = 1;
657         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
658         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
659
660         if (p->thread_init)
661             pthread_join(p->thread, NULL);
662         p->thread_init=0;
663
664         if (codec->close && p->avctx)
665             codec->close(p->avctx);
666
667         release_delayed_buffers(p);
668         av_frame_free(&p->frame);
669     }
670
671     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
672         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
673
674         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
675         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
676         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
677         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
678         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
679         av_packet_unref(&p->avpkt);
680         av_freep(&p->released_buffers);
681
682         if (i && p->avctx) {
683             av_freep(&p->avctx->priv_data);
684             av_freep(&p->avctx->slice_offset);
685         }
686
687         if (p->avctx) {
688             av_freep(&p->avctx->internal);
689             av_buffer_unref(&p->avctx->hw_frames_ctx);
690         }
691
692         av_freep(&p->avctx);
693     }
694
695     av_freep(&fctx->threads);
696     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
697     pthread_mutex_destroy(&fctx->hwaccel_mutex);
698
699     pthread_mutex_unlock(&fctx->async_mutex);
700     pthread_mutex_destroy(&fctx->async_mutex);
701
702     av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
703
704     if (avctx->priv_data && avctx->codec && avctx->codec->priv_class)
705         av_opt_free(avctx->priv_data);
706     avctx->codec = NULL;
707 }
708
709 int ff_frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
710 {
711     int thread_count = avctx->thread_count;
712     const AVCodec *codec = avctx->codec;
713     AVCodecContext *src = avctx;
714     FrameThreadContext *fctx;
715     int i, err = 0;
716
717 #if HAVE_W32THREADS
718     w32thread_init();
719 #endif
720
721     if (!thread_count) {
722         int nb_cpus = av_cpu_count();
723         if ((avctx->debug & (FF_DEBUG_VIS_QP | FF_DEBUG_VIS_MB_TYPE)) || avctx->debug_mv)
724             nb_cpus = 1;
725         // use number of cores + 1 as thread count if there is more than one
726         if (nb_cpus > 1)
727             thread_count = avctx->thread_count = FFMIN(nb_cpus + 1, MAX_AUTO_THREADS);
728         else
729             thread_count = avctx->thread_count = 1;
730     }
731
732     if (thread_count <= 1) {
733         avctx->active_thread_type = 0;
734         return 0;
735     }
736
737     avctx->internal->thread_ctx = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
738     if (!fctx)
739         return AVERROR(ENOMEM);
740
741     fctx->threads = av_mallocz_array(thread_count, sizeof(PerThreadContext));
742     if (!fctx->threads) {
743         av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
744         return AVERROR(ENOMEM);
745     }
746
747     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
748     pthread_mutex_init(&fctx->hwaccel_mutex, NULL);
749
750     pthread_mutex_init(&fctx->async_mutex, NULL);
751     pthread_mutex_lock(&fctx->async_mutex);
752
753     fctx->delaying = 1;
754
755     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
756         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
757         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
758
759         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
760         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
761         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
762         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
763         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
764
765         p->frame = av_frame_alloc();
766         if (!p->frame) {
767             av_freep(&copy);
768             err = AVERROR(ENOMEM);
769             goto error;
770         }
771
772         p->parent = fctx;
773         p->avctx  = copy;
774
775         if (!copy) {
776             err = AVERROR(ENOMEM);
777             goto error;
778         }
779
780         *copy = *src;
781
782         copy->internal = av_malloc(sizeof(AVCodecInternal));
783         if (!copy->internal) {
784             copy->priv_data = NULL;
785             err = AVERROR(ENOMEM);
786             goto error;
787         }
788         *copy->internal = *src->internal;
789         copy->internal->thread_ctx = p;
790         copy->internal->pkt = &p->avpkt;
791
792         if (!i) {
793             src = copy;
794
795             if (codec->init)
796                 err = codec->init(copy);
797
798             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
799         } else {
800             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
801             if (!copy->priv_data) {
802                 err = AVERROR(ENOMEM);
803                 goto error;
804             }
805             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
806             copy->internal->is_copy = 1;
807
808             if (codec->init_thread_copy)
809                 err = codec->init_thread_copy(copy);
810         }
811
812         if (err) goto error;
813
814         err = AVERROR(pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p));
815         p->thread_init= !err;
816         if(!p->thread_init)
817             goto error;
818     }
819
820     return 0;
821
822 error:
823     ff_frame_thread_free(avctx, i+1);
824
825     return err;
826 }
827
828 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
829 {
830     int i;
831     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
832
833     if (!fctx) return;
834
835     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
836     if (fctx->prev_thread) {
837         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
838             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
839     }
840
841     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
842     fctx->delaying = 1;
843     fctx->prev_thread = NULL;
844     for (i = 0; i < avctx->thread_count; i++) {
845         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
846         // Make sure decode flush calls with size=0 won't return old frames
847         p->got_frame = 0;
848         av_frame_unref(p->frame);
849
850         release_delayed_buffers(p);
851
852         if (avctx->codec->flush)
853             avctx->codec->flush(p->avctx);
854     }
855 }
856
857 int ff_thread_can_start_frame(AVCodecContext *avctx)
858 {
859     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
860     if ((avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) && atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
861         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
862         return 0;
863     }
864     return 1;
865 }
866
867 static int thread_get_buffer_internal(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
868 {
869     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
870     int err;
871
872     f->owner = avctx;
873
874     ff_init_buffer_info(avctx, f->f);
875
876     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
877         return ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
878
879     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
880         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
881         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
882         return -1;
883     }
884
885     if (avctx->internal->allocate_progress) {
886         atomic_int *progress;
887         f->progress = av_buffer_alloc(2 * sizeof(*progress));
888         if (!f->progress) {
889             return AVERROR(ENOMEM);
890         }
891         progress = (atomic_int*)f->progress->data;
892
893         atomic_init(&progress[0], -1);
894         atomic_init(&progress[1], -1);
895     }
896
897     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
898     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
899         avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2) {
900         err = ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
901     } else {
902         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
903         p->requested_frame = f->f;
904         p->requested_flags = flags;
905         atomic_store_explicit(&p->state, STATE_GET_BUFFER, memory_order_release);
906         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
907
908         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
909             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
910
911         err = p->result;
912
913         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
914
915     }
916     if (!THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) && !avctx->codec->update_thread_context)
917         ff_thread_finish_setup(avctx);
918     if (err)
919         av_buffer_unref(&f->progress);
920
921     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
922
923     return err;
924 }
925
926 enum AVPixelFormat ff_thread_get_format(AVCodecContext *avctx, const enum AVPixelFormat *fmt)
927 {
928     enum AVPixelFormat res;
929     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
930     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) || avctx->thread_safe_callbacks ||
931         avctx->get_format == avcodec_default_get_format)
932         return ff_get_format(avctx, fmt);
933     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP) {
934         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_format() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
935         return -1;
936     }
937     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
938     p->available_formats = fmt;
939     atomic_store(&p->state, STATE_GET_FORMAT);
940     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
941
942     while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
943         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
944
945     res = p->result_format;
946
947     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
948
949     return res;
950 }
951
952 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
953 {
954     int ret = thread_get_buffer_internal(avctx, f, flags);
955     if (ret < 0)
956         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "thread_get_buffer() failed\n");
957     return ret;
958 }
959
960 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f)
961 {
962     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
963     FrameThreadContext *fctx;
964     AVFrame *dst, *tmp;
965     int can_direct_free = !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) ||
966                           avctx->thread_safe_callbacks                   ||
967                           avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2;
968
969     if (!f->f || !f->f->buf[0])
970         return;
971
972     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
973         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p\n", f);
974
975     av_buffer_unref(&f->progress);
976     f->owner    = NULL;
977
978     if (can_direct_free) {
979         av_frame_unref(f->f);
980         return;
981     }
982
983     fctx = p->parent;
984     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
985
986     if (p->num_released_buffers + 1 >= INT_MAX / sizeof(*p->released_buffers))
987         goto fail;
988     tmp = av_fast_realloc(p->released_buffers, &p->released_buffers_allocated,
989                           (p->num_released_buffers + 1) *
990                           sizeof(*p->released_buffers));
991     if (!tmp)
992         goto fail;
993     p->released_buffers = tmp;
994
995     dst = &p->released_buffers[p->num_released_buffers];
996     av_frame_move_ref(dst, f->f);
997
998     p->num_released_buffers++;
999
1000 fail:
1001     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
1002 }