git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/stream_out/transrate/transrate.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * transrate.c: MPEG2 video transrating module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003 the VideoLAN team
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
   8  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 /*****************************************************************************
  26  * Preamble
  27  *****************************************************************************/
  28 #define NDEBUG 1
  29 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  30 # include "config.h"
  31 #endif
  32
  33 #include <assert.h>
  34 #include <math.h>
  35
  36 #include <vlc_common.h>
  37 #include <vlc_plugin.h>
  38 #include <vlc_sout.h>
  39 #include <vlc_input.h>
  40 #include <vlc_block.h>
  41
  42 #include "transrate.h"
  43
  44 /*****************************************************************************
  45  * Exported prototypes
  46  *****************************************************************************/
  47 static int      Open    ( vlc_object_t * );
  48 static void     Close   ( vlc_object_t * );
  49
  50 static sout_stream_id_t *Add ( sout_stream_t *, es_format_t * );
  51 static int               Del ( sout_stream_t *, sout_stream_id_t * );
  52 static int               Send( sout_stream_t *, sout_stream_id_t *, block_t * );
  53
  54 static int  transrate_video_process( sout_stream_t *, sout_stream_id_t *, block_t *, block_t ** );
  55
  56 /*****************************************************************************
  57  * Module descriptor
  58  *****************************************************************************/
  59
  60 #define VB_TEXT N_("Video bitrate")
  61 /*xgettext:no-c-format*/
  62 #define VB_LONGTEXT N_( \
  63     "New target video bitrate. Quality is ok for -10/15\% of the original" \
  64     "bitrate." )
  65
  66 #define SHAPING_TEXT N_("Shaping delay")
  67 #define SHAPING_LONGTEXT N_( \
  68     "Amount of data used for transrating in ms." )
  69
  70 #define MPEG4_MATRIX_TEXT N_("Use MPEG4 matrix")
  71 #define MPEG4_MATRIX_LONGTEXT N_( \
  72     "Use the MPEG4 quantification matrix." )
  73
  74 #define SOUT_CFG_PREFIX "sout-transrate-"
  75
  76 vlc_module_begin ()
  77     set_category( CAT_SOUT )
  78     set_subcategory( SUBCAT_SOUT_STREAM )
  79     set_description( N_("MPEG2 video transrating stream output") )
  80     set_capability( "sout stream", 50 )
  81     add_shortcut( "transrate" )
  82     set_shortname( N_("Transrate") )
  83     set_callbacks( Open, Close )
  84
  85     add_integer( SOUT_CFG_PREFIX "vb", 3 * 100 * 1000, NULL,
  86                  VB_TEXT, VB_LONGTEXT, false )
  87     add_integer( SOUT_CFG_PREFIX "shaping", 500, NULL,
  88                  SHAPING_TEXT, SHAPING_LONGTEXT, false )
  89     add_bool( SOUT_CFG_PREFIX "mpeg4-matrix", false, NULL,
  90               MPEG4_MATRIX_TEXT, MPEG4_MATRIX_LONGTEXT, false )
  91 vlc_module_end ()
  92
  93 static const char *const ppsz_sout_options[] = {
  94     "vb", "shaping", "mpeg4-matrix", NULL
  95 };
  96
  97 struct sout_stream_sys_t
  98 {
  99     sout_stream_t   *p_out;
 100
 101     int             i_vbitrate;
 102     mtime_t         i_shaping_delay;
 103     int             b_mpeg4_matrix;
 104
 105     mtime_t         i_dts, i_pts;
 106 };
 107
 108 /*****************************************************************************
 109  * Open:
 110  *****************************************************************************/
 111 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 112 {
 113     sout_stream_t     *p_stream = (sout_stream_t*)p_this;
 114     sout_stream_sys_t *p_sys;
 115
 116     p_sys = malloc( sizeof( sout_stream_sys_t ) );
 117     p_sys->p_out = sout_StreamNew( p_stream->p_sout, p_stream->psz_next );
 118
 119     config_ChainParse( p_stream, SOUT_CFG_PREFIX, ppsz_sout_options,
 120                        p_stream->p_cfg );
 121     p_sys->i_vbitrate = var_CreateGetInteger( p_stream, SOUT_CFG_PREFIX "vb" );
 122     if( p_sys->i_vbitrate < 16000 )
 123         p_sys->i_vbitrate *= 1000;
 124
 125     p_sys->i_shaping_delay = var_CreateGetInteger( p_stream,
 126                                 SOUT_CFG_PREFIX "shaping" ) * 1000;
 127     if( p_sys->i_shaping_delay <= 0 )
 128     {
 129         msg_Err( p_stream,
 130                  "invalid shaping (%"PRId64"ms) reseting to 500ms",
 131                  p_sys->i_shaping_delay / 1000 );
 132         p_sys->i_shaping_delay = 500000;
 133     }
 134
 135     p_sys->b_mpeg4_matrix = var_CreateGetBool( p_stream,
 136                                                SOUT_CFG_PREFIX "mpeg4-matrix" );
 137
 138     msg_Dbg( p_stream, "codec video %dkb/s max gop=%"PRId64"us",
 139              p_sys->i_vbitrate / 1024, p_sys->i_shaping_delay );
 140
 141     if( !p_sys->p_out )
 142     {
 143         msg_Err( p_stream, "cannot create chain" );
 144         free( p_sys );
 145         return VLC_EGENERIC;
 146     }
 147     p_stream->pf_add    = Add;
 148     p_stream->pf_del    = Del;
 149     p_stream->pf_send   = Send;
 150
 151     p_stream->p_sys     = p_sys;
 152
 153     return VLC_SUCCESS;
 154 }
 155
 156 /*****************************************************************************
 157  * Close:
 158  *****************************************************************************/
 159 static void Close( vlc_object_t * p_this )
 160 {
 161     sout_stream_t       *p_stream = (sout_stream_t *)p_this;
 162     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 163
 164     sout_StreamDelete( p_sys->p_out );
 165     free( p_sys );
 166 }
 167
 168
 169 static sout_stream_id_t * Add( sout_stream_t *p_stream, es_format_t *p_fmt )
 170 {
 171     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 172     sout_stream_id_t    *id;
 173
 174     id = malloc( sizeof( sout_stream_id_t ) );
 175     id->id = NULL;
 176
 177     if( p_fmt->i_cat == VIDEO_ES
 178             && p_fmt->i_codec == VLC_CODEC_MPGV )
 179     {
 180         msg_Dbg( p_stream,
 181                  "creating video transrating for fcc=`%4.4s'",
 182                  (char*)&p_fmt->i_codec );
 183
 184         id->p_current_buffer = NULL;
 185         id->p_next_gop = NULL;
 186         id->i_next_gop_duration = 0;
 187         id->i_next_gop_size = 0;
 188         memset( &id->tr, 0, sizeof( transrate_t ) );
 189         id->tr.bs.i_byte_in = id->tr.bs.i_byte_out = 0;
 190         id->tr.mpeg4_matrix = p_sys->b_mpeg4_matrix;
 191
 192         /* open output stream */
 193         id->id = p_sys->p_out->pf_add( p_sys->p_out, p_fmt );
 194         id->b_transrate = true;
 195     }
 196     else
 197     {
 198         msg_Dbg( p_stream, "not transrating a stream (fcc=`%4.4s')", (char*)&p_fmt->i_codec );
 199         id->id = p_sys->p_out->pf_add( p_sys->p_out, p_fmt );
 200         id->b_transrate = false;
 201
 202         if( id->id == NULL )
 203         {
 204             free( id );
 205             return NULL;
 206         }
 207     }
 208
 209     return id;
 210 }
 211
 212 static int     Del      ( sout_stream_t *p_stream, sout_stream_id_t *id )
 213 {
 214     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 215
 216     if( id->id )
 217     {
 218         p_sys->p_out->pf_del( p_sys->p_out, id->id );
 219     }
 220     free( id );
 221
 222     return VLC_SUCCESS;
 223 }
 224
 225 static int Send( sout_stream_t *p_stream, sout_stream_id_t *id,
 226                  block_t *p_buffer )
 227 {
 228     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 229
 230     if( id->b_transrate )
 231     {
 232         block_t *p_buffer_out;
 233         /* be sure to have at least 8 bytes of padding (maybe only 4) */
 234         p_buffer = block_Realloc( p_buffer, 0, p_buffer->i_buffer + 8 );
 235         p_buffer->i_buffer -= 8;
 236         memset( &p_buffer->p_buffer[p_buffer->i_buffer], 0, 8 );
 237
 238         transrate_video_process( p_stream, id, p_buffer, &p_buffer_out );
 239
 240         if( p_buffer_out )
 241         {
 242             return p_sys->p_out->pf_send( p_sys->p_out, id->id, p_buffer_out );
 243         }
 244         return VLC_SUCCESS;
 245     }
 246     else if( id->id != NULL )
 247     {
 248         return p_sys->p_out->pf_send( p_sys->p_out, id->id, p_buffer );
 249     }
 250     else
 251     {
 252         block_Release( p_buffer );
 253         return VLC_EGENERIC;
 254     }
 255 }
 256
 257 static int transrate_video_process( sout_stream_t *p_stream,
 258                sout_stream_id_t *id, block_t *in, block_t **out )
 259 {
 260     transrate_t    *tr = &id->tr;
 261     bs_transrate_t *bs = &tr->bs;
 262
 263     *out = NULL;
 264
 265     while ( in != NULL )
 266     {
 267         block_t * p_next = in->p_next;
 268         int i_flags = in->i_flags;
 269
 270         in->p_next = NULL;
 271         block_ChainAppend( &id->p_next_gop, in );
 272         id->i_next_gop_duration += in->i_length;
 273         id->i_next_gop_size += in->i_buffer;
 274         in = p_next;
 275
 276         if( ((i_flags & BLOCK_FLAG_TYPE_I )
 277                 && id->i_next_gop_duration >= 300000)
 278               || (id->i_next_gop_duration > p_stream->p_sys->i_shaping_delay) )
 279         {
 280             mtime_t i_bitrate = (mtime_t)id->i_next_gop_size * 8000
 281                                     / (id->i_next_gop_duration / 1000);
 282             mtime_t i_new_bitrate;
 283
 284             id->tr.i_total_input = id->i_next_gop_size;
 285             id->tr.i_remaining_input = id->i_next_gop_size;
 286             id->tr.i_wanted_output = (p_stream->p_sys->i_vbitrate)
 287                                     * (id->i_next_gop_duration / 1000) / 8000;
 288             id->tr.i_current_output = 0;
 289
 290             id->p_current_buffer = id->p_next_gop;
 291
 292             while ( id->p_current_buffer != NULL )
 293             {
 294                 block_t * p_next = id->p_current_buffer->p_next;
 295                 if ( !p_stream->p_sys->b_mpeg4_matrix
 296                        && id->tr.i_wanted_output >= id->tr.i_total_input )
 297                 {
 298                     bs->i_byte_out += id->p_current_buffer->i_buffer;
 299                     id->p_current_buffer->p_next = NULL;
 300                     block_ChainAppend( out, id->p_current_buffer );
 301                 }
 302                 else
 303                 {
 304                     if ( process_frame( p_stream, id, id->p_current_buffer,
 305                                         out, 0 ) < 0 )
 306                     {
 307                         id->p_current_buffer->p_next = NULL;
 308                         block_ChainAppend( out, id->p_current_buffer );
 309                         if ( p_stream->p_sys->b_mpeg4_matrix )
 310                             id->tr.i_wanted_output = id->tr.i_total_input;
 311                     }
 312                     else
 313                     {
 314                         block_Release( id->p_current_buffer );
 315                     }
 316                 }
 317                 id->p_current_buffer = p_next;
 318             }
 319
 320             if ( id->tr.i_wanted_output < id->tr.i_total_input )
 321             {
 322                 i_new_bitrate = (mtime_t)tr->i_current_output * 8000
 323                                     / (id->i_next_gop_duration / 1000);
 324                 if (i_new_bitrate > p_stream->p_sys->i_vbitrate + 300000)
 325                     msg_Err(p_stream, "%"PRId64" -> %"PRId64" d=%"PRId64,
 326                             i_bitrate, i_new_bitrate,
 327                             id->i_next_gop_duration);
 328                 else
 329                     msg_Dbg(p_stream, "%"PRId64" -> %"PRId64" d=%"PRId64,
 330                             i_bitrate, i_new_bitrate,
 331                             id->i_next_gop_duration);
 332             }
 333
 334             id->p_next_gop = NULL;
 335             id->i_next_gop_duration = 0;
 336             id->i_next_gop_size = 0;
 337         }
 338     }
 339
 340     return VLC_SUCCESS;
 341 }
 342