git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - fftools/ffmpeg.h

   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 #ifndef FFTOOLS_FFMPEG_H
  20 #define FFTOOLS_FFMPEG_H
  21
  22 #include "config.h"
  23
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <signal.h>
  27
  28 #include "cmdutils.h"
  29
  30 #include "libavformat/avformat.h"
  31 #include "libavformat/avio.h"
  32
  33 #include "libavcodec/avcodec.h"
  34
  35 #include "libavfilter/avfilter.h"
  36
  37 #include "libavutil/avutil.h"
  38 #include "libavutil/dict.h"
  39 #include "libavutil/eval.h"
  40 #include "libavutil/fifo.h"
  41 #include "libavutil/hwcontext.h"
  42 #include "libavutil/pixfmt.h"
  43 #include "libavutil/rational.h"
  44 #include "libavutil/thread.h"
  45 #include "libavutil/threadmessage.h"
  46
  47 #include "libswresample/swresample.h"
  48
  49 #define VSYNC_AUTO       -1
  50 #define VSYNC_PASSTHROUGH 0
  51 #define VSYNC_CFR         1
  52 #define VSYNC_VFR         2
  53 #define VSYNC_VSCFR       0xfe
  54 #define VSYNC_DROP        0xff
  55
  56 #define MAX_STREAMS 1024    /* arbitrary sanity check value */
  57
  58 enum HWAccelID {
  59     HWACCEL_NONE = 0,
  60     HWACCEL_AUTO,
  61     HWACCEL_GENERIC,
  62     HWACCEL_VIDEOTOOLBOX,
  63     HWACCEL_QSV,
  64     HWACCEL_CUVID,
  65 };
  66
  67 typedef struct HWAccel {
  68     const char *name;
  69     int (*init)(AVCodecContext *s);
  70     enum HWAccelID id;
  71     enum AVPixelFormat pix_fmt;
  72 } HWAccel;
  73
  74 typedef struct HWDevice {
  75     char *name;
  76     enum AVHWDeviceType type;
  77     AVBufferRef *device_ref;
  78 } HWDevice;
  79
  80 /* select an input stream for an output stream */
  81 typedef struct StreamMap {
  82     int disabled;           /* 1 is this mapping is disabled by a negative map */
  83     int file_index;
  84     int stream_index;
  85     int sync_file_index;
  86     int sync_stream_index;
  87     char *linklabel;       /* name of an output link, for mapping lavfi outputs */
  88 } StreamMap;
  89
  90 typedef struct {
  91     int  file_idx,  stream_idx,  channel_idx; // input
  92     int ofile_idx, ostream_idx;               // output
  93 } AudioChannelMap;
  94
  95 typedef struct OptionsContext {
  96     OptionGroup *g;
  97
  98     /* input/output options */
  99     int64_t start_time;
 100     int64_t start_time_eof;
 101     int seek_timestamp;
 102     const char *format;
 103
 104     SpecifierOpt *codec_names;
 105     int        nb_codec_names;
 106     SpecifierOpt *audio_channels;
 107     int        nb_audio_channels;
 108     SpecifierOpt *audio_sample_rate;
 109     int        nb_audio_sample_rate;
 110     SpecifierOpt *frame_rates;
 111     int        nb_frame_rates;
 112     SpecifierOpt *frame_sizes;
 113     int        nb_frame_sizes;
 114     SpecifierOpt *frame_pix_fmts;
 115     int        nb_frame_pix_fmts;
 116
 117     /* input options */
 118     int64_t input_ts_offset;
 119     int loop;
 120     int rate_emu;
 121     int accurate_seek;
 122     int thread_queue_size;
 123
 124     SpecifierOpt *ts_scale;
 125     int        nb_ts_scale;
 126     SpecifierOpt *dump_attachment;
 127     int        nb_dump_attachment;
 128     SpecifierOpt *hwaccels;
 129     int        nb_hwaccels;
 130     SpecifierOpt *hwaccel_devices;
 131     int        nb_hwaccel_devices;
 132     SpecifierOpt *hwaccel_output_formats;
 133     int        nb_hwaccel_output_formats;
 134     SpecifierOpt *autorotate;
 135     int        nb_autorotate;
 136
 137     /* output options */
 138     StreamMap *stream_maps;
 139     int     nb_stream_maps;
 140     AudioChannelMap *audio_channel_maps; /* one info entry per -map_channel */
 141     int           nb_audio_channel_maps; /* number of (valid) -map_channel settings */
 142     int metadata_global_manual;
 143     int metadata_streams_manual;
 144     int metadata_chapters_manual;
 145     const char **attachments;
 146     int       nb_attachments;
 147
 148     int chapters_input_file;
 149
 150     int64_t recording_time;
 151     int64_t stop_time;
 152     uint64_t limit_filesize;
 153     float mux_preload;
 154     float mux_max_delay;
 155     int shortest;
 156     int bitexact;
 157
 158     int video_disable;
 159     int audio_disable;
 160     int subtitle_disable;
 161     int data_disable;
 162
 163     /* indexed by output file stream index */
 164     int   *streamid_map;
 165     int nb_streamid_map;
 166
 167     SpecifierOpt *metadata;
 168     int        nb_metadata;
 169     SpecifierOpt *max_frames;
 170     int        nb_max_frames;
 171     SpecifierOpt *bitstream_filters;
 172     int        nb_bitstream_filters;
 173     SpecifierOpt *codec_tags;
 174     int        nb_codec_tags;
 175     SpecifierOpt *sample_fmts;
 176     int        nb_sample_fmts;
 177     SpecifierOpt *qscale;
 178     int        nb_qscale;
 179     SpecifierOpt *forced_key_frames;
 180     int        nb_forced_key_frames;
 181     SpecifierOpt *force_fps;
 182     int        nb_force_fps;
 183     SpecifierOpt *frame_aspect_ratios;
 184     int        nb_frame_aspect_ratios;
 185     SpecifierOpt *rc_overrides;
 186     int        nb_rc_overrides;
 187     SpecifierOpt *intra_matrices;
 188     int        nb_intra_matrices;
 189     SpecifierOpt *inter_matrices;
 190     int        nb_inter_matrices;
 191     SpecifierOpt *chroma_intra_matrices;
 192     int        nb_chroma_intra_matrices;
 193     SpecifierOpt *top_field_first;
 194     int        nb_top_field_first;
 195     SpecifierOpt *metadata_map;
 196     int        nb_metadata_map;
 197     SpecifierOpt *presets;
 198     int        nb_presets;
 199     SpecifierOpt *copy_initial_nonkeyframes;
 200     int        nb_copy_initial_nonkeyframes;
 201     SpecifierOpt *copy_prior_start;
 202     int        nb_copy_prior_start;
 203     SpecifierOpt *filters;
 204     int        nb_filters;
 205     SpecifierOpt *filter_scripts;
 206     int        nb_filter_scripts;
 207     SpecifierOpt *reinit_filters;
 208     int        nb_reinit_filters;
 209     SpecifierOpt *fix_sub_duration;
 210     int        nb_fix_sub_duration;
 211     SpecifierOpt *canvas_sizes;
 212     int        nb_canvas_sizes;
 213     SpecifierOpt *pass;
 214     int        nb_pass;
 215     SpecifierOpt *passlogfiles;
 216     int        nb_passlogfiles;
 217     SpecifierOpt *max_muxing_queue_size;
 218     int        nb_max_muxing_queue_size;
 219     SpecifierOpt *guess_layout_max;
 220     int        nb_guess_layout_max;
 221     SpecifierOpt *apad;
 222     int        nb_apad;
 223     SpecifierOpt *discard;
 224     int        nb_discard;
 225     SpecifierOpt *disposition;
 226     int        nb_disposition;
 227     SpecifierOpt *program;
 228     int        nb_program;
 229     SpecifierOpt *time_bases;
 230     int        nb_time_bases;
 231     SpecifierOpt *enc_time_bases;
 232     int        nb_enc_time_bases;
 233 } OptionsContext;
 234
 235 typedef struct InputFilter {
 236     AVFilterContext    *filter;
 237     struct InputStream *ist;
 238     struct FilterGraph *graph;
 239     uint8_t            *name;
 240     enum AVMediaType    type;   // AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE for sub2video
 241
 242     AVFifoBuffer *frame_queue;
 243
 244     // parameters configured for this input
 245     int format;
 246
 247     int width, height;
 248     AVRational sample_aspect_ratio;
 249
 250     int sample_rate;
 251     int channels;
 252     uint64_t channel_layout;
 253
 254     AVBufferRef *hw_frames_ctx;
 255
 256     int eof;
 257 } InputFilter;
 258
 259 typedef struct OutputFilter {
 260     AVFilterContext     *filter;
 261     struct OutputStream *ost;
 262     struct FilterGraph  *graph;
 263     uint8_t             *name;
 264
 265     /* temporary storage until stream maps are processed */
 266     AVFilterInOut       *out_tmp;
 267     enum AVMediaType     type;
 268
 269     /* desired output stream properties */
 270     int width, height;
 271     AVRational frame_rate;
 272     int format;
 273     int sample_rate;
 274     uint64_t channel_layout;
 275
 276     // those are only set if no format is specified and the encoder gives us multiple options
 277     int *formats;
 278     uint64_t *channel_layouts;
 279     int *sample_rates;
 280 } OutputFilter;
 281
 282 typedef struct FilterGraph {
 283     int            index;
 284     const char    *graph_desc;
 285
 286     AVFilterGraph *graph;
 287     int reconfiguration;
 288
 289     InputFilter   **inputs;
 290     int          nb_inputs;
 291     OutputFilter **outputs;
 292     int         nb_outputs;
 293 } FilterGraph;
 294
 295 typedef struct InputStream {
 296     int file_index;
 297     AVStream *st;
 298     int discard;             /* true if stream data should be discarded */
 299     int user_set_discard;
 300     int decoding_needed;     /* non zero if the packets must be decoded in 'raw_fifo', see DECODING_FOR_* */
 301 #define DECODING_FOR_OST    1
 302 #define DECODING_FOR_FILTER 2
 303
 304     AVCodecContext *dec_ctx;
 305     AVCodec *dec;
 306     AVFrame *decoded_frame;
 307     AVFrame *filter_frame; /* a ref of decoded_frame, to be sent to filters */
 308
 309     int64_t       start;     /* time when read started */
 310     /* predicted dts of the next packet read for this stream or (when there are
 311      * several frames in a packet) of the next frame in current packet (in AV_TIME_BASE units) */
 312     int64_t       next_dts;
 313     int64_t       dts;       ///< dts of the last packet read for this stream (in AV_TIME_BASE units)
 314
 315     int64_t       next_pts;  ///< synthetic pts for the next decode frame (in AV_TIME_BASE units)
 316     int64_t       pts;       ///< current pts of the decoded frame  (in AV_TIME_BASE units)
 317     int           wrap_correction_done;
 318
 319     int64_t filter_in_rescale_delta_last;
 320
 321     int64_t min_pts; /* pts with the smallest value in a current stream */
 322     int64_t max_pts; /* pts with the higher value in a current stream */
 323
 324     // when forcing constant input framerate through -r,
 325     // this contains the pts that will be given to the next decoded frame
 326     int64_t cfr_next_pts;
 327
 328     int64_t nb_samples; /* number of samples in the last decoded audio frame before looping */
 329
 330     double ts_scale;
 331     int saw_first_ts;
 332     AVDictionary *decoder_opts;
 333     AVRational framerate;               /* framerate forced with -r */
 334     int top_field_first;
 335     int guess_layout_max;
 336
 337     int autorotate;
 338
 339     int fix_sub_duration;
 340     struct { /* previous decoded subtitle and related variables */
 341         int got_output;
 342         int ret;
 343         AVSubtitle subtitle;
 344     } prev_sub;
 345
 346     struct sub2video {
 347         int64_t last_pts;
 348         int64_t end_pts;
 349         AVFifoBuffer *sub_queue;    ///< queue of AVSubtitle* before filter init
 350         AVFrame *frame;
 351         int w, h;
 352     } sub2video;
 353
 354     int dr1;
 355
 356     /* decoded data from this stream goes into all those filters
 357      * currently video and audio only */
 358     InputFilter **filters;
 359     int        nb_filters;
 360
 361     int reinit_filters;
 362
 363     /* hwaccel options */
 364     enum HWAccelID hwaccel_id;
 365     enum AVHWDeviceType hwaccel_device_type;
 366     char  *hwaccel_device;
 367     enum AVPixelFormat hwaccel_output_format;
 368
 369     /* hwaccel context */
 370     void  *hwaccel_ctx;
 371     void (*hwaccel_uninit)(AVCodecContext *s);
 372     int  (*hwaccel_get_buffer)(AVCodecContext *s, AVFrame *frame, int flags);
 373     int  (*hwaccel_retrieve_data)(AVCodecContext *s, AVFrame *frame);
 374     enum AVPixelFormat hwaccel_pix_fmt;
 375     enum AVPixelFormat hwaccel_retrieved_pix_fmt;
 376     AVBufferRef *hw_frames_ctx;
 377
 378     /* stats */
 379     // combined size of all the packets read
 380     uint64_t data_size;
 381     /* number of packets successfully read for this stream */
 382     uint64_t nb_packets;
 383     // number of frames/samples retrieved from the decoder
 384     uint64_t frames_decoded;
 385     uint64_t samples_decoded;
 386
 387     int64_t *dts_buffer;
 388     int nb_dts_buffer;
 389
 390     int got_output;
 391 } InputStream;
 392
 393 typedef struct InputFile {
 394     AVFormatContext *ctx;
 395     int eof_reached;      /* true if eof reached */
 396     int eagain;           /* true if last read attempt returned EAGAIN */
 397     int ist_index;        /* index of first stream in input_streams */
 398     int loop;             /* set number of times input stream should be looped */
 399     int64_t duration;     /* actual duration of the longest stream in a file
 400                              at the moment when looping happens */
 401     AVRational time_base; /* time base of the duration */
 402     int64_t input_ts_offset;
 403
 404     int64_t ts_offset;
 405     int64_t last_ts;
 406     int64_t start_time;   /* user-specified start time in AV_TIME_BASE or AV_NOPTS_VALUE */
 407     int seek_timestamp;
 408     int64_t recording_time;
 409     int nb_streams;       /* number of stream that ffmpeg is aware of; may be different
 410                              from ctx.nb_streams if new streams appear during av_read_frame() */
 411     int nb_streams_warn;  /* number of streams that the user was warned of */
 412     int rate_emu;
 413     int accurate_seek;
 414
 415 #if HAVE_THREADS
 416     AVThreadMessageQueue *in_thread_queue;
 417     pthread_t thread;           /* thread reading from this file */
 418     int non_blocking;           /* reading packets from the thread should not block */
 419     int joined;                 /* the thread has been joined */
 420     int thread_queue_size;      /* maximum number of queued packets */
 421 #endif
 422 } InputFile;
 423
 424 enum forced_keyframes_const {
 425     FKF_N,
 426     FKF_N_FORCED,
 427     FKF_PREV_FORCED_N,
 428     FKF_PREV_FORCED_T,
 429     FKF_T,
 430     FKF_NB
 431 };
 432
 433 #define ABORT_ON_FLAG_EMPTY_OUTPUT (1 <<  0)
 434
 435 extern const char *const forced_keyframes_const_names[];
 436
 437 typedef enum {
 438     ENCODER_FINISHED = 1,
 439     MUXER_FINISHED = 2,
 440 } OSTFinished ;
 441
 442 typedef struct OutputStream {
 443     int file_index;          /* file index */
 444     int index;               /* stream index in the output file */
 445     int source_index;        /* InputStream index */
 446     AVStream *st;            /* stream in the output file */
 447     int encoding_needed;     /* true if encoding needed for this stream */
 448     int frame_number;
 449     /* input pts and corresponding output pts
 450        for A/V sync */
 451     struct InputStream *sync_ist; /* input stream to sync against */
 452     int64_t sync_opts;       /* output frame counter, could be changed to some true timestamp */ // FIXME look at frame_number
 453     /* pts of the first frame encoded for this stream, used for limiting
 454      * recording time */
 455     int64_t first_pts;
 456     /* dts of the last packet sent to the muxer */
 457     int64_t last_mux_dts;
 458     // the timebase of the packets sent to the muxer
 459     AVRational mux_timebase;
 460     AVRational enc_timebase;
 461
 462     int                    nb_bitstream_filters;
 463     AVBSFContext            **bsf_ctx;
 464
 465     AVCodecContext *enc_ctx;
 466     AVCodecParameters *ref_par; /* associated input codec parameters with encoders options applied */
 467     AVCodec *enc;
 468     int64_t max_frames;
 469     AVFrame *filtered_frame;
 470     AVFrame *last_frame;
 471     int last_dropped;
 472     int last_nb0_frames[3];
 473
 474     void  *hwaccel_ctx;
 475
 476     /* video only */
 477     AVRational frame_rate;
 478     int is_cfr;
 479     int force_fps;
 480     int top_field_first;
 481     int rotate_overridden;
 482     double rotate_override_value;
 483
 484     AVRational frame_aspect_ratio;
 485
 486     /* forced key frames */
 487     int64_t forced_kf_ref_pts;
 488     int64_t *forced_kf_pts;
 489     int forced_kf_count;
 490     int forced_kf_index;
 491     char *forced_keyframes;
 492     AVExpr *forced_keyframes_pexpr;
 493     double forced_keyframes_expr_const_values[FKF_NB];
 494
 495     /* audio only */
 496     int *audio_channels_map;             /* list of the channels id to pick from the source stream */
 497     int audio_channels_mapped;           /* number of channels in audio_channels_map */
 498
 499     char *logfile_prefix;
 500     FILE *logfile;
 501
 502     OutputFilter *filter;
 503     char *avfilter;
 504     char *filters;         ///< filtergraph associated to the -filter option
 505     char *filters_script;  ///< filtergraph script associated to the -filter_script option
 506
 507     AVDictionary *encoder_opts;
 508     AVDictionary *sws_dict;
 509     AVDictionary *swr_opts;
 510     AVDictionary *resample_opts;
 511     char *apad;
 512     OSTFinished finished;        /* no more packets should be written for this stream */
 513     int unavailable;                     /* true if the steram is unavailable (possibly temporarily) */
 514     int stream_copy;
 515
 516     // init_output_stream() has been called for this stream
 517     // The encoder and the bitstream filters have been initialized and the stream
 518     // parameters are set in the AVStream.
 519     int initialized;
 520
 521     int inputs_done;
 522
 523     const char *attachment_filename;
 524     int copy_initial_nonkeyframes;
 525     int copy_prior_start;
 526     char *disposition;
 527
 528     int keep_pix_fmt;
 529
 530     /* stats */
 531     // combined size of all the packets written
 532     uint64_t data_size;
 533     // number of packets send to the muxer
 534     uint64_t packets_written;
 535     // number of frames/samples sent to the encoder
 536     uint64_t frames_encoded;
 537     uint64_t samples_encoded;
 538
 539     /* packet quality factor */
 540     int quality;
 541
 542     int max_muxing_queue_size;
 543
 544     /* the packets are buffered here until the muxer is ready to be initialized */
 545     AVFifoBuffer *muxing_queue;
 546
 547     /* packet picture type */
 548     int pict_type;
 549
 550     /* frame encode sum of squared error values */
 551     int64_t error[4];
 552 } OutputStream;
 553
 554 typedef struct OutputFile {
 555     AVFormatContext *ctx;
 556     AVDictionary *opts;
 557     int ost_index;       /* index of the first stream in output_streams */
 558     int64_t recording_time;  ///< desired length of the resulting file in microseconds == AV_TIME_BASE units
 559     int64_t start_time;      ///< start time in microseconds == AV_TIME_BASE units
 560     uint64_t limit_filesize; /* filesize limit expressed in bytes */
 561
 562     int shortest;
 563
 564     int header_written;
 565 } OutputFile;
 566
 567 extern InputStream **input_streams;
 568 extern int        nb_input_streams;
 569 extern InputFile   **input_files;
 570 extern int        nb_input_files;
 571
 572 extern OutputStream **output_streams;
 573 extern int         nb_output_streams;
 574 extern OutputFile   **output_files;
 575 extern int         nb_output_files;
 576
 577 extern FilterGraph **filtergraphs;
 578 extern int        nb_filtergraphs;
 579
 580 extern char *vstats_filename;
 581 extern char *sdp_filename;
 582
 583 extern float audio_drift_threshold;
 584 extern float dts_delta_threshold;
 585 extern float dts_error_threshold;
 586
 587 extern int audio_volume;
 588 extern int audio_sync_method;
 589 extern int video_sync_method;
 590 extern float frame_drop_threshold;
 591 extern int do_benchmark;
 592 extern int do_benchmark_all;
 593 extern int do_deinterlace;
 594 extern int do_hex_dump;
 595 extern int do_pkt_dump;
 596 extern int copy_ts;
 597 extern int start_at_zero;
 598 extern int copy_tb;
 599 extern int debug_ts;
 600 extern int exit_on_error;
 601 extern int abort_on_flags;
 602 extern int print_stats;
 603 extern int qp_hist;
 604 extern int stdin_interaction;
 605 extern int frame_bits_per_raw_sample;
 606 extern AVIOContext *progress_avio;
 607 extern float max_error_rate;
 608 extern char *videotoolbox_pixfmt;
 609
 610 extern int filter_nbthreads;
 611 extern int filter_complex_nbthreads;
 612 extern int vstats_version;
 613
 614 extern const AVIOInterruptCB int_cb;
 615
 616 extern const OptionDef options[];
 617 extern const HWAccel hwaccels[];
 618 extern AVBufferRef *hw_device_ctx;
 619 #if CONFIG_QSV
 620 extern char *qsv_device;
 621 #endif
 622 extern HWDevice *filter_hw_device;
 623
 624
 625 void term_init(void);
 626 void term_exit(void);
 627
 628 void reset_options(OptionsContext *o, int is_input);
 629 void show_usage(void);
 630
 631 void opt_output_file(void *optctx, const char *filename);
 632
 633 void remove_avoptions(AVDictionary **a, AVDictionary *b);
 634 void assert_avoptions(AVDictionary *m);
 635
 636 int guess_input_channel_layout(InputStream *ist);
 637
 638 enum AVPixelFormat choose_pixel_fmt(AVStream *st, AVCodecContext *avctx, AVCodec *codec, enum AVPixelFormat target);
 639 void choose_sample_fmt(AVStream *st, AVCodec *codec);
 640
 641 int configure_filtergraph(FilterGraph *fg);
 642 int configure_output_filter(FilterGraph *fg, OutputFilter *ofilter, AVFilterInOut *out);
 643 void check_filter_outputs(void);
 644 int ist_in_filtergraph(FilterGraph *fg, InputStream *ist);
 645 int filtergraph_is_simple(FilterGraph *fg);
 646 int init_simple_filtergraph(InputStream *ist, OutputStream *ost);
 647 int init_complex_filtergraph(FilterGraph *fg);
 648
 649 void sub2video_update(InputStream *ist, AVSubtitle *sub);
 650
 651 int ifilter_parameters_from_frame(InputFilter *ifilter, const AVFrame *frame);
 652
 653 int ffmpeg_parse_options(int argc, char **argv);
 654
 655 int videotoolbox_init(AVCodecContext *s);
 656 int qsv_init(AVCodecContext *s);
 657 int cuvid_init(AVCodecContext *s);
 658
 659 HWDevice *hw_device_get_by_name(const char *name);
 660 int hw_device_init_from_string(const char *arg, HWDevice **dev);
 661 void hw_device_free_all(void);
 662
 663 int hw_device_setup_for_decode(InputStream *ist);
 664 int hw_device_setup_for_encode(OutputStream *ost);
 665
 666 int hwaccel_decode_init(AVCodecContext *avctx);
 667
 668 #endif /* FFTOOLS_FFMPEG_H */