bd250002a3af3e44775f34ea192f2f957567ada6
[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 } 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     int next_decoding;             ///< The next context to submit a packet to.
118     int next_finished;             ///< The next context to return output from.
119
120     int delaying;                  /**<
121                                     * Set for the first N packets, where N is the number of threads.
122                                     * While it is set, ff_thread_en/decode_frame won't return any results.
123                                     */
124 } FrameThreadContext;
125
126 #define THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) \
127 ((avctx)->thread_safe_callbacks || (avctx)->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2)
128
129 /**
130  * Codec worker thread.
131  *
132  * Automatically calls ff_thread_finish_setup() if the codec does
133  * not provide an update_thread_context method, or if the codec returns
134  * before calling it.
135  */
136 static attribute_align_arg void *frame_worker_thread(void *arg)
137 {
138     PerThreadContext *p = arg;
139     AVCodecContext *avctx = p->avctx;
140     const AVCodec *codec = avctx->codec;
141
142     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
143     while (1) {
144         while (atomic_load(&p->state) == STATE_INPUT_READY && !p->die)
145             pthread_cond_wait(&p->input_cond, &p->mutex);
146
147         if (p->die) break;
148
149         if (!codec->update_thread_context && THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))
150             ff_thread_finish_setup(avctx);
151
152         av_frame_unref(p->frame);
153         p->got_frame = 0;
154         p->result = codec->decode(avctx, p->frame, &p->got_frame, &p->avpkt);
155
156         if ((p->result < 0 || !p->got_frame) && p->frame->buf[0]) {
157             if (avctx->internal->allocate_progress)
158                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "A frame threaded decoder did not "
159                        "free the frame on failure. This is a bug, please report it.\n");
160             av_frame_unref(p->frame);
161         }
162
163         if (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
164             ff_thread_finish_setup(avctx);
165
166         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
167 #if 0 //BUFREF-FIXME
168         for (i = 0; i < MAX_BUFFERS; i++)
169             if (p->progress_used[i] && (p->got_frame || p->result<0 || avctx->codec_id != AV_CODEC_ID_H264)) {
170                 p->progress[i][0] = INT_MAX;
171                 p->progress[i][1] = INT_MAX;
172             }
173 #endif
174         atomic_store(&p->state, STATE_INPUT_READY);
175
176         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
177         pthread_cond_signal(&p->output_cond);
178         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
179     }
180     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
181
182     return NULL;
183 }
184
185 /**
186  * Update the next thread's AVCodecContext with values from the reference thread's context.
187  *
188  * @param dst The destination context.
189  * @param src The source context.
190  * @param for_user 0 if the destination is a codec thread, 1 if the destination is the user's thread
191  * @return 0 on success, negative error code on failure
192  */
193 static int update_context_from_thread(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src, int for_user)
194 {
195     int err = 0;
196
197     if (dst != src) {
198         dst->time_base = src->time_base;
199         dst->framerate = src->framerate;
200         dst->width     = src->width;
201         dst->height    = src->height;
202         dst->pix_fmt   = src->pix_fmt;
203
204         dst->coded_width  = src->coded_width;
205         dst->coded_height = src->coded_height;
206
207         dst->has_b_frames = src->has_b_frames;
208         dst->idct_algo    = src->idct_algo;
209
210         dst->bits_per_coded_sample = src->bits_per_coded_sample;
211         dst->sample_aspect_ratio   = src->sample_aspect_ratio;
212 #if FF_API_AFD
213 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
214         dst->dtg_active_format     = src->dtg_active_format;
215 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
216 #endif /* FF_API_AFD */
217
218         dst->profile = src->profile;
219         dst->level   = src->level;
220
221         dst->bits_per_raw_sample = src->bits_per_raw_sample;
222         dst->ticks_per_frame     = src->ticks_per_frame;
223         dst->color_primaries     = src->color_primaries;
224
225         dst->color_trc   = src->color_trc;
226         dst->colorspace  = src->colorspace;
227         dst->color_range = src->color_range;
228         dst->chroma_sample_location = src->chroma_sample_location;
229
230         dst->hwaccel = src->hwaccel;
231         dst->hwaccel_context = src->hwaccel_context;
232
233         dst->channels       = src->channels;
234         dst->sample_rate    = src->sample_rate;
235         dst->sample_fmt     = src->sample_fmt;
236         dst->channel_layout = src->channel_layout;
237         dst->internal->hwaccel_priv_data = src->internal->hwaccel_priv_data;
238     }
239
240     if (for_user) {
241         dst->delay       = src->thread_count - 1;
242 #if FF_API_CODED_FRAME
243 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
244         dst->coded_frame = src->coded_frame;
245 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
246 #endif
247     } else {
248         if (dst->codec->update_thread_context)
249             err = dst->codec->update_thread_context(dst, src);
250     }
251
252     return err;
253 }
254
255 /**
256  * Update the next thread's AVCodecContext with values set by the user.
257  *
258  * @param dst The destination context.
259  * @param src The source context.
260  * @return 0 on success, negative error code on failure
261  */
262 static int update_context_from_user(AVCodecContext *dst, AVCodecContext *src)
263 {
264 #define copy_fields(s, e) memcpy(&dst->s, &src->s, (char*)&dst->e - (char*)&dst->s);
265     dst->flags          = src->flags;
266
267     dst->draw_horiz_band= src->draw_horiz_band;
268     dst->get_buffer2    = src->get_buffer2;
269
270     dst->opaque   = src->opaque;
271     dst->debug    = src->debug;
272     dst->debug_mv = src->debug_mv;
273
274     dst->slice_flags = src->slice_flags;
275     dst->flags2      = src->flags2;
276
277     copy_fields(skip_loop_filter, subtitle_header);
278
279     dst->frame_number     = src->frame_number;
280     dst->reordered_opaque = src->reordered_opaque;
281     dst->thread_safe_callbacks = src->thread_safe_callbacks;
282
283     if (src->slice_count && src->slice_offset) {
284         if (dst->slice_count < src->slice_count) {
285             int err = av_reallocp_array(&dst->slice_offset, src->slice_count,
286                                         sizeof(*dst->slice_offset));
287             if (err < 0)
288                 return err;
289         }
290         memcpy(dst->slice_offset, src->slice_offset,
291                src->slice_count * sizeof(*dst->slice_offset));
292     }
293     dst->slice_count = src->slice_count;
294     return 0;
295 #undef copy_fields
296 }
297
298 /// Releases the buffers that this decoding thread was the last user of.
299 static void release_delayed_buffers(PerThreadContext *p)
300 {
301     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
302
303     while (p->num_released_buffers > 0) {
304         AVFrame *f;
305
306         pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
307
308         // fix extended data in case the caller screwed it up
309         av_assert0(p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ||
310                    p->avctx->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
311         f = &p->released_buffers[--p->num_released_buffers];
312         f->extended_data = f->data;
313         av_frame_unref(f);
314
315         pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
316     }
317 }
318
319 static int submit_packet(PerThreadContext *p, AVPacket *avpkt)
320 {
321     FrameThreadContext *fctx = p->parent;
322     PerThreadContext *prev_thread = fctx->prev_thread;
323     const AVCodec *codec = p->avctx->codec;
324     int ret;
325
326     if (!avpkt->size && !(codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_DELAY))
327         return 0;
328
329     pthread_mutex_lock(&p->mutex);
330
331     release_delayed_buffers(p);
332
333     if (prev_thread) {
334         int err;
335         if (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP) {
336             pthread_mutex_lock(&prev_thread->progress_mutex);
337             while (atomic_load(&prev_thread->state) == STATE_SETTING_UP)
338                 pthread_cond_wait(&prev_thread->progress_cond, &prev_thread->progress_mutex);
339             pthread_mutex_unlock(&prev_thread->progress_mutex);
340         }
341
342         err = update_context_from_thread(p->avctx, prev_thread->avctx, 0);
343         if (err) {
344             pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
345             return err;
346         }
347     }
348
349     av_packet_unref(&p->avpkt);
350     ret = av_packet_ref(&p->avpkt, avpkt);
351     if (ret < 0) {
352         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
353         av_log(p->avctx, AV_LOG_ERROR, "av_packet_ref() failed in submit_packet()\n");
354         return ret;
355     }
356
357     atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
358     pthread_cond_signal(&p->input_cond);
359     pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
360
361     /*
362      * If the client doesn't have a thread-safe get_buffer(),
363      * then decoding threads call back to the main thread,
364      * and it calls back to the client here.
365      */
366
367     if (!p->avctx->thread_safe_callbacks && (
368          p->avctx->get_format != avcodec_default_get_format ||
369          p->avctx->get_buffer2 != avcodec_default_get_buffer2)) {
370         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETUP_FINISHED && atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
371             int call_done = 1;
372             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
373             while (atomic_load(&p->state) == STATE_SETTING_UP)
374                 pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
375
376             switch (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_acquire)) {
377             case STATE_GET_BUFFER:
378                 p->result = ff_get_buffer(p->avctx, p->requested_frame, p->requested_flags);
379                 break;
380             case STATE_GET_FORMAT:
381                 p->result_format = ff_get_format(p->avctx, p->available_formats);
382                 break;
383             default:
384                 call_done = 0;
385                 break;
386             }
387             if (call_done) {
388                 atomic_store(&p->state, STATE_SETTING_UP);
389                 pthread_cond_signal(&p->progress_cond);
390             }
391             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
392         }
393     }
394
395     fctx->prev_thread = p;
396     fctx->next_decoding++;
397
398     return 0;
399 }
400
401 int ff_thread_decode_frame(AVCodecContext *avctx,
402                            AVFrame *picture, int *got_picture_ptr,
403                            AVPacket *avpkt)
404 {
405     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
406     int finished = fctx->next_finished;
407     PerThreadContext *p;
408     int err;
409
410     /*
411      * Submit a packet to the next decoding thread.
412      */
413
414     p = &fctx->threads[fctx->next_decoding];
415     err = update_context_from_user(p->avctx, avctx);
416     if (err) return err;
417     err = submit_packet(p, avpkt);
418     if (err) return err;
419
420     /*
421      * If we're still receiving the initial packets, don't return a frame.
422      */
423
424     if (fctx->next_decoding > (avctx->thread_count-1-(avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_FFV1)))
425         fctx->delaying = 0;
426
427     if (fctx->delaying) {
428         *got_picture_ptr=0;
429         if (avpkt->size)
430             return avpkt->size;
431     }
432
433     /*
434      * Return the next available frame from the oldest thread.
435      * If we're at the end of the stream, then we have to skip threads that
436      * didn't output a frame, because we don't want to accidentally signal
437      * EOF (avpkt->size == 0 && *got_picture_ptr == 0).
438      */
439
440     do {
441         p = &fctx->threads[finished++];
442
443         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
444             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
445             while (atomic_load_explicit(&p->state, memory_order_relaxed) != STATE_INPUT_READY)
446                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
447             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
448         }
449
450         av_frame_move_ref(picture, p->frame);
451         *got_picture_ptr = p->got_frame;
452         picture->pkt_dts = p->avpkt.dts;
453
454         if (p->result < 0)
455             err = p->result;
456
457         /*
458          * A later call with avkpt->size == 0 may loop over all threads,
459          * including this one, searching for a frame to return before being
460          * stopped by the "finished != fctx->next_finished" condition.
461          * Make sure we don't mistakenly return the same frame again.
462          */
463         p->got_frame = 0;
464
465         if (finished >= avctx->thread_count) finished = 0;
466     } while (!avpkt->size && !*got_picture_ptr && finished != fctx->next_finished);
467
468     update_context_from_thread(avctx, p->avctx, 1);
469
470     if (fctx->next_decoding >= avctx->thread_count) fctx->next_decoding = 0;
471
472     fctx->next_finished = finished;
473
474     /*
475      * When no frame was found while flushing, but an error occurred in
476      * any thread, return it instead of 0.
477      * Otherwise the error can get lost.
478      */
479     if (!avpkt->size && !*got_picture_ptr)
480         return err;
481
482     /* return the size of the consumed packet if no error occurred */
483     return (p->result >= 0) ? avpkt->size : p->result;
484 }
485
486 void ff_thread_report_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
487 {
488     PerThreadContext *p;
489     volatile int *progress = f->progress ? (int*)f->progress->data : NULL;
490
491     if (!progress || progress[field] >= n) return;
492
493     p = f->owner->internal->thread_ctx;
494
495     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
496         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "%p finished %d field %d\n", progress, n, field);
497
498     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
499     progress[field] = n;
500     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
501     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
502 }
503
504 void ff_thread_await_progress(ThreadFrame *f, int n, int field)
505 {
506     PerThreadContext *p;
507     volatile int *progress = f->progress ? (int*)f->progress->data : NULL;
508
509     if (!progress || progress[field] >= n) return;
510
511     p = f->owner->internal->thread_ctx;
512
513     if (f->owner->debug&FF_DEBUG_THREADS)
514         av_log(f->owner, AV_LOG_DEBUG, "thread awaiting %d field %d from %p\n", n, field, progress);
515
516     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
517     while (progress[field] < n)
518         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
519     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
520 }
521
522 void ff_thread_finish_setup(AVCodecContext *avctx) {
523     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
524
525     if (!(avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME)) return;
526
527     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
528     if(atomic_load(&p->state) == STATE_SETUP_FINISHED){
529         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Multiple ff_thread_finish_setup() calls\n");
530     }
531
532     atomic_store(&p->state, STATE_SETUP_FINISHED);
533
534     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
535     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
536 }
537
538 /// Waits for all threads to finish.
539 static void park_frame_worker_threads(FrameThreadContext *fctx, int thread_count)
540 {
541     int i;
542
543     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
544         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
545
546         if (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY) {
547             pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
548             while (atomic_load(&p->state) != STATE_INPUT_READY)
549                 pthread_cond_wait(&p->output_cond, &p->progress_mutex);
550             pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
551         }
552         p->got_frame = 0;
553     }
554 }
555
556 void ff_frame_thread_free(AVCodecContext *avctx, int thread_count)
557 {
558     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
559     const AVCodec *codec = avctx->codec;
560     int i;
561
562     park_frame_worker_threads(fctx, thread_count);
563
564     if (fctx->prev_thread && fctx->prev_thread != fctx->threads)
565         if (update_context_from_thread(fctx->threads->avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0) < 0) {
566             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Final thread update failed\n");
567             fctx->prev_thread->avctx->internal->is_copy = fctx->threads->avctx->internal->is_copy;
568             fctx->threads->avctx->internal->is_copy = 1;
569         }
570
571     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
572         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
573
574         pthread_mutex_lock(&p->mutex);
575         p->die = 1;
576         pthread_cond_signal(&p->input_cond);
577         pthread_mutex_unlock(&p->mutex);
578
579         if (p->thread_init)
580             pthread_join(p->thread, NULL);
581         p->thread_init=0;
582
583         if (codec->close && p->avctx)
584             codec->close(p->avctx);
585
586         release_delayed_buffers(p);
587         av_frame_free(&p->frame);
588     }
589
590     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
591         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
592
593         pthread_mutex_destroy(&p->mutex);
594         pthread_mutex_destroy(&p->progress_mutex);
595         pthread_cond_destroy(&p->input_cond);
596         pthread_cond_destroy(&p->progress_cond);
597         pthread_cond_destroy(&p->output_cond);
598         av_packet_unref(&p->avpkt);
599         av_freep(&p->released_buffers);
600
601         if (i && p->avctx) {
602             av_freep(&p->avctx->priv_data);
603             av_freep(&p->avctx->slice_offset);
604         }
605
606         if (p->avctx)
607             av_freep(&p->avctx->internal);
608         av_freep(&p->avctx);
609     }
610
611     av_freep(&fctx->threads);
612     pthread_mutex_destroy(&fctx->buffer_mutex);
613     av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
614
615     if (avctx->priv_data && avctx->codec && avctx->codec->priv_class)
616         av_opt_free(avctx->priv_data);
617     avctx->codec = NULL;
618 }
619
620 int ff_frame_thread_init(AVCodecContext *avctx)
621 {
622     int thread_count = avctx->thread_count;
623     const AVCodec *codec = avctx->codec;
624     AVCodecContext *src = avctx;
625     FrameThreadContext *fctx;
626     int i, err = 0;
627
628 #if HAVE_W32THREADS
629     w32thread_init();
630 #endif
631
632     if (!thread_count) {
633         int nb_cpus = av_cpu_count();
634         if ((avctx->debug & (FF_DEBUG_VIS_QP | FF_DEBUG_VIS_MB_TYPE)) || avctx->debug_mv)
635             nb_cpus = 1;
636         // use number of cores + 1 as thread count if there is more than one
637         if (nb_cpus > 1)
638             thread_count = avctx->thread_count = FFMIN(nb_cpus + 1, MAX_AUTO_THREADS);
639         else
640             thread_count = avctx->thread_count = 1;
641     }
642
643     if (thread_count <= 1) {
644         avctx->active_thread_type = 0;
645         return 0;
646     }
647
648     avctx->internal->thread_ctx = fctx = av_mallocz(sizeof(FrameThreadContext));
649     if (!fctx)
650         return AVERROR(ENOMEM);
651
652     fctx->threads = av_mallocz_array(thread_count, sizeof(PerThreadContext));
653     if (!fctx->threads) {
654         av_freep(&avctx->internal->thread_ctx);
655         return AVERROR(ENOMEM);
656     }
657
658     pthread_mutex_init(&fctx->buffer_mutex, NULL);
659     fctx->delaying = 1;
660
661     for (i = 0; i < thread_count; i++) {
662         AVCodecContext *copy = av_malloc(sizeof(AVCodecContext));
663         PerThreadContext *p  = &fctx->threads[i];
664
665         pthread_mutex_init(&p->mutex, NULL);
666         pthread_mutex_init(&p->progress_mutex, NULL);
667         pthread_cond_init(&p->input_cond, NULL);
668         pthread_cond_init(&p->progress_cond, NULL);
669         pthread_cond_init(&p->output_cond, NULL);
670
671         p->frame = av_frame_alloc();
672         if (!p->frame) {
673             av_freep(&copy);
674             err = AVERROR(ENOMEM);
675             goto error;
676         }
677
678         p->parent = fctx;
679         p->avctx  = copy;
680
681         if (!copy) {
682             err = AVERROR(ENOMEM);
683             goto error;
684         }
685
686         *copy = *src;
687
688         copy->internal = av_malloc(sizeof(AVCodecInternal));
689         if (!copy->internal) {
690             copy->priv_data = NULL;
691             err = AVERROR(ENOMEM);
692             goto error;
693         }
694         *copy->internal = *src->internal;
695         copy->internal->thread_ctx = p;
696         copy->internal->pkt = &p->avpkt;
697
698         if (!i) {
699             src = copy;
700
701             if (codec->init)
702                 err = codec->init(copy);
703
704             update_context_from_thread(avctx, copy, 1);
705         } else {
706             copy->priv_data = av_malloc(codec->priv_data_size);
707             if (!copy->priv_data) {
708                 err = AVERROR(ENOMEM);
709                 goto error;
710             }
711             memcpy(copy->priv_data, src->priv_data, codec->priv_data_size);
712             copy->internal->is_copy = 1;
713
714             if (codec->init_thread_copy)
715                 err = codec->init_thread_copy(copy);
716         }
717
718         if (err) goto error;
719
720         err = AVERROR(pthread_create(&p->thread, NULL, frame_worker_thread, p));
721         p->thread_init= !err;
722         if(!p->thread_init)
723             goto error;
724     }
725
726     return 0;
727
728 error:
729     ff_frame_thread_free(avctx, i+1);
730
731     return err;
732 }
733
734 void ff_thread_flush(AVCodecContext *avctx)
735 {
736     int i;
737     FrameThreadContext *fctx = avctx->internal->thread_ctx;
738
739     if (!fctx) return;
740
741     park_frame_worker_threads(fctx, avctx->thread_count);
742     if (fctx->prev_thread) {
743         if (fctx->prev_thread != &fctx->threads[0])
744             update_context_from_thread(fctx->threads[0].avctx, fctx->prev_thread->avctx, 0);
745     }
746
747     fctx->next_decoding = fctx->next_finished = 0;
748     fctx->delaying = 1;
749     fctx->prev_thread = NULL;
750     for (i = 0; i < avctx->thread_count; i++) {
751         PerThreadContext *p = &fctx->threads[i];
752         // Make sure decode flush calls with size=0 won't return old frames
753         p->got_frame = 0;
754         av_frame_unref(p->frame);
755
756         release_delayed_buffers(p);
757
758         if (avctx->codec->flush)
759             avctx->codec->flush(p->avctx);
760     }
761 }
762
763 int ff_thread_can_start_frame(AVCodecContext *avctx)
764 {
765     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
766     if ((avctx->active_thread_type&FF_THREAD_FRAME) && atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
767         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
768         return 0;
769     }
770     return 1;
771 }
772
773 static int thread_get_buffer_internal(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
774 {
775     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
776     int err;
777
778     f->owner = avctx;
779
780     ff_init_buffer_info(avctx, f->f);
781
782     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME))
783         return ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
784
785     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP &&
786         (avctx->codec->update_thread_context || !THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx))) {
787         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
788         return -1;
789     }
790
791     if (avctx->internal->allocate_progress) {
792         int *progress;
793         f->progress = av_buffer_alloc(2 * sizeof(int));
794         if (!f->progress) {
795             return AVERROR(ENOMEM);
796         }
797         progress = (int*)f->progress->data;
798
799         progress[0] = progress[1] = -1;
800     }
801
802     pthread_mutex_lock(&p->parent->buffer_mutex);
803     if (avctx->thread_safe_callbacks ||
804         avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2) {
805         err = ff_get_buffer(avctx, f->f, flags);
806     } else {
807         pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
808         p->requested_frame = f->f;
809         p->requested_flags = flags;
810         atomic_store_explicit(&p->state, STATE_GET_BUFFER, memory_order_release);
811         pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
812
813         while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
814             pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
815
816         err = p->result;
817
818         pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
819
820     }
821     if (!THREAD_SAFE_CALLBACKS(avctx) && !avctx->codec->update_thread_context)
822         ff_thread_finish_setup(avctx);
823     if (err)
824         av_buffer_unref(&f->progress);
825
826     pthread_mutex_unlock(&p->parent->buffer_mutex);
827
828     return err;
829 }
830
831 enum AVPixelFormat ff_thread_get_format(AVCodecContext *avctx, const enum AVPixelFormat *fmt)
832 {
833     enum AVPixelFormat res;
834     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
835     if (!(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) || avctx->thread_safe_callbacks ||
836         avctx->get_format == avcodec_default_get_format)
837         return ff_get_format(avctx, fmt);
838     if (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP) {
839         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_format() cannot be called after ff_thread_finish_setup()\n");
840         return -1;
841     }
842     pthread_mutex_lock(&p->progress_mutex);
843     p->available_formats = fmt;
844     atomic_store(&p->state, STATE_GET_FORMAT);
845     pthread_cond_broadcast(&p->progress_cond);
846
847     while (atomic_load(&p->state) != STATE_SETTING_UP)
848         pthread_cond_wait(&p->progress_cond, &p->progress_mutex);
849
850     res = p->result_format;
851
852     pthread_mutex_unlock(&p->progress_mutex);
853
854     return res;
855 }
856
857 int ff_thread_get_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f, int flags)
858 {
859     int ret = thread_get_buffer_internal(avctx, f, flags);
860     if (ret < 0)
861         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "thread_get_buffer() failed\n");
862     return ret;
863 }
864
865 void ff_thread_release_buffer(AVCodecContext *avctx, ThreadFrame *f)
866 {
867     PerThreadContext *p = avctx->internal->thread_ctx;
868     FrameThreadContext *fctx;
869     AVFrame *dst, *tmp;
870     int can_direct_free = !(avctx->active_thread_type & FF_THREAD_FRAME) ||
871                           avctx->thread_safe_callbacks                   ||
872                           avctx->get_buffer2 == avcodec_default_get_buffer2;
873
874     if (!f->f || !f->f->buf[0])
875         return;
876
877     if (avctx->debug & FF_DEBUG_BUFFERS)
878         av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "thread_release_buffer called on pic %p\n", f);
879
880     av_buffer_unref(&f->progress);
881     f->owner    = NULL;
882
883     if (can_direct_free) {
884         av_frame_unref(f->f);
885         return;
886     }
887
888     fctx = p->parent;
889     pthread_mutex_lock(&fctx->buffer_mutex);
890
891     if (p->num_released_buffers + 1 >= INT_MAX / sizeof(*p->released_buffers))
892         goto fail;
893     tmp = av_fast_realloc(p->released_buffers, &p->released_buffers_allocated,
894                           (p->num_released_buffers + 1) *
895                           sizeof(*p->released_buffers));
896     if (!tmp)
897         goto fail;
898     p->released_buffers = tmp;
899
900     dst = &p->released_buffers[p->num_released_buffers];
901     av_frame_move_ref(dst, f->f);
902
903     p->num_released_buffers++;
904
905 fail:
906     pthread_mutex_unlock(&fctx->buffer_mutex);
907 }