git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/lavfi.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * libavfilter virtual input device
  24  */
  25
  26 /* #define DEBUG */
  27
  28 #include <float.h>              /* DBL_MIN, DBL_MAX */
  29
  30 #include "libavutil/bprint.h"
  31 #include "libavutil/channel_layout.h"
  32 #include "libavutil/file.h"
  33 #include "libavutil/imgutils.h"
  34 #include "libavutil/internal.h"
  35 #include "libavutil/log.h"
  36 #include "libavutil/mem.h"
  37 #include "libavutil/opt.h"
  38 #include "libavutil/parseutils.h"
  39 #include "libavutil/pixdesc.h"
  40 #include "libavfilter/avfilter.h"
  41 #include "libavfilter/buffersink.h"
  42 #include "libavformat/avio_internal.h"
  43 #include "libavformat/internal.h"
  44 #include "avdevice.h"
  45
  46 typedef struct {
  47     AVClass *class;          ///< class for private options
  48     char          *graph_str;
  49     char          *graph_filename;
  50     char          *dump_graph;
  51     AVFilterGraph *graph;
  52     AVFilterContext **sinks;
  53     int *sink_stream_map;
  54     int *sink_eof;
  55     int *stream_sink_map;
  56     int *sink_stream_subcc_map;
  57     AVFrame *decoded_frame;
  58     int nb_sinks;
  59     AVPacket subcc_packet;
  60 } LavfiContext;
  61
  62 static int *create_all_formats(int n)
  63 {
  64     int i, j, *fmts, count = 0;
  65
  66     for (i = 0; i < n; i++) {
  67         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  68         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  69             count++;
  70     }
  71
  72     if (!(fmts = av_malloc_array(count + 1, sizeof(*fmts))))
  73         return NULL;
  74     for (j = 0, i = 0; i < n; i++) {
  75         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  76         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  77             fmts[j++] = i;
  78     }
  79     fmts[j] = -1;
  80     return fmts;
  81 }
  82
  83 av_cold static int lavfi_read_close(AVFormatContext *avctx)
  84 {
  85     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  86
  87     av_freep(&lavfi->sink_stream_map);
  88     av_freep(&lavfi->sink_eof);
  89     av_freep(&lavfi->stream_sink_map);
  90     av_freep(&lavfi->sink_stream_subcc_map);
  91     av_freep(&lavfi->sinks);
  92     avfilter_graph_free(&lavfi->graph);
  93     av_frame_free(&lavfi->decoded_frame);
  94
  95     return 0;
  96 }
  97
  98 static int create_subcc_streams(AVFormatContext *avctx)
  99 {
 100     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 101     AVStream *st;
 102     int stream_idx, sink_idx;
 103
 104     for (stream_idx = 0; stream_idx < lavfi->nb_sinks; stream_idx++) {
 105         sink_idx = lavfi->stream_sink_map[stream_idx];
 106         if (lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx]) {
 107             lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx] = avctx->nb_streams;
 108             if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 109                 return AVERROR(ENOMEM);
 110             st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_EIA_608;
 111             st->codecpar->codec_type = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE;
 112         } else {
 113             lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx] = -1;
 114         }
 115     }
 116     return 0;
 117 }
 118
 119 av_cold static int lavfi_read_header(AVFormatContext *avctx)
 120 {
 121     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 122     AVFilterInOut *input_links = NULL, *output_links = NULL, *inout;
 123     const AVFilter *buffersink, *abuffersink;
 124     int *pix_fmts = create_all_formats(AV_PIX_FMT_NB);
 125     enum AVMediaType type;
 126     int ret = 0, i, n;
 127
 128 #define FAIL(ERR) { ret = ERR; goto end; }
 129
 130     if (!pix_fmts)
 131         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 132
 133     buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink");
 134     abuffersink = avfilter_get_by_name("abuffersink");
 135
 136     if (lavfi->graph_filename && lavfi->graph_str) {
 137         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 138                "Only one of the graph or graph_file options must be specified\n");
 139         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 140     }
 141
 142     if (lavfi->graph_filename) {
 143         AVBPrint graph_file_pb;
 144         AVIOContext *avio = NULL;
 145         AVDictionary *options = NULL;
 146         if (avctx->protocol_whitelist && (ret = av_dict_set(&options, "protocol_whitelist", avctx->protocol_whitelist, 0)) < 0)
 147             goto end;
 148         ret = avio_open2(&avio, lavfi->graph_filename, AVIO_FLAG_READ, &avctx->interrupt_callback, &options);
 149         av_dict_set(&options, "protocol_whitelist", NULL, 0);
 150         if (ret < 0)
 151             goto end;
 152         av_bprint_init(&graph_file_pb, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 153         ret = avio_read_to_bprint(avio, &graph_file_pb, INT_MAX);
 154         avio_closep(&avio);
 155         av_bprint_chars(&graph_file_pb, '\0', 1);
 156         if (!ret && !av_bprint_is_complete(&graph_file_pb))
 157             ret = AVERROR(ENOMEM);
 158         if (ret) {
 159             av_bprint_finalize(&graph_file_pb, NULL);
 160             goto end;
 161         }
 162         if ((ret = av_bprint_finalize(&graph_file_pb, &lavfi->graph_str)))
 163             goto end;
 164     }
 165
 166     if (!lavfi->graph_str)
 167         lavfi->graph_str = av_strdup(avctx->url);
 168
 169     /* parse the graph, create a stream for each open output */
 170     if (!(lavfi->graph = avfilter_graph_alloc()))
 171         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 172
 173     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(lavfi->graph, lavfi->graph_str,
 174                                     &input_links, &output_links, avctx)) < 0)
 175         goto end;
 176
 177     if (input_links) {
 178         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 179                "Open inputs in the filtergraph are not acceptable\n");
 180         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 181     }
 182
 183     /* count the outputs */
 184     for (n = 0, inout = output_links; inout; n++, inout = inout->next);
 185     lavfi->nb_sinks = n;
 186
 187     if (!(lavfi->sink_stream_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 188         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 189     if (!(lavfi->sink_eof = av_mallocz(sizeof(int) * n)))
 190         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 191     if (!(lavfi->stream_sink_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 192         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 193     if (!(lavfi->sink_stream_subcc_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 194         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 195
 196     for (i = 0; i < n; i++)
 197         lavfi->stream_sink_map[i] = -1;
 198
 199     /* parse the output link names - they need to be of the form out0, out1, ...
 200      * create a mapping between them and the streams */
 201     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 202         int stream_idx = 0, suffix = 0, use_subcc = 0;
 203         sscanf(inout->name, "out%n%d%n", &suffix, &stream_idx, &suffix);
 204         if (!suffix) {
 205             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 206                    "Invalid outpad name '%s'\n", inout->name);
 207             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 208         }
 209         if (inout->name[suffix]) {
 210             if (!strcmp(inout->name + suffix, "+subcc")) {
 211                 use_subcc = 1;
 212             } else {
 213                 av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 214                        "Invalid outpad suffix '%s'\n", inout->name);
 215                 FAIL(AVERROR(EINVAL));
 216             }
 217         }
 218
 219         if ((unsigned)stream_idx >= n) {
 220             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 221                    "Invalid index was specified in output '%s', "
 222                    "must be a non-negative value < %d\n",
 223                    inout->name, n);
 224             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 225         }
 226
 227         if (lavfi->stream_sink_map[stream_idx] != -1) {
 228             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 229                    "An output with stream index %d was already specified\n",
 230                    stream_idx);
 231             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 232         }
 233         lavfi->sink_stream_map[i] = stream_idx;
 234         lavfi->stream_sink_map[stream_idx] = i;
 235         lavfi->sink_stream_subcc_map[i] = !!use_subcc;
 236     }
 237
 238     /* for each open output create a corresponding stream */
 239     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 240         AVStream *st;
 241         if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 242             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 243         st->id = i;
 244     }
 245
 246     /* create a sink for each output and connect them to the graph */
 247     lavfi->sinks = av_malloc_array(lavfi->nb_sinks, sizeof(AVFilterContext *));
 248     if (!lavfi->sinks)
 249         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 250
 251     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 252         AVFilterContext *sink;
 253
 254         type = avfilter_pad_get_type(inout->filter_ctx->output_pads, inout->pad_idx);
 255
 256         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && ! buffersink ||
 257             type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && ! abuffersink) {
 258                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required buffersink filter, aborting.\n");
 259                 FAIL(AVERROR_FILTER_NOT_FOUND);
 260         }
 261
 262         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 263             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
 264                                                inout->name, NULL,
 265                                                NULL, lavfi->graph);
 266             if (ret >= 0)
 267                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "pix_fmts", pix_fmts,  AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 268             if (ret < 0)
 269                 goto end;
 270         } else if (type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 271             enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_U8,
 272                                                   AV_SAMPLE_FMT_S16,
 273                                                   AV_SAMPLE_FMT_S32,
 274                                                   AV_SAMPLE_FMT_FLT,
 275                                                   AV_SAMPLE_FMT_DBL, -1 };
 276
 277             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, abuffersink,
 278                                                inout->name, NULL,
 279                                                NULL, lavfi->graph);
 280             if (ret >= 0)
 281                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "sample_fmts", sample_fmts,  AV_SAMPLE_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 282             if (ret < 0)
 283                 goto end;
 284             ret = av_opt_set_int(sink, "all_channel_counts", 1,
 285                                  AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 286             if (ret < 0)
 287                 goto end;
 288         } else {
 289             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 290                    "Output '%s' is not a video or audio output, not yet supported\n", inout->name);
 291             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 292         }
 293
 294         lavfi->sinks[i] = sink;
 295         if ((ret = avfilter_link(inout->filter_ctx, inout->pad_idx, sink, 0)) < 0)
 296             goto end;
 297     }
 298
 299     /* configure the graph */
 300     if ((ret = avfilter_graph_config(lavfi->graph, avctx)) < 0)
 301         goto end;
 302
 303     if (lavfi->dump_graph) {
 304         char *dump = avfilter_graph_dump(lavfi->graph, lavfi->dump_graph);
 305         if (dump != NULL) {
 306             fputs(dump, stderr);
 307             fflush(stderr);
 308             av_free(dump);
 309         } else {
 310             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 311         }
 312     }
 313
 314     /* fill each stream with the information in the corresponding sink */
 315     for (i = 0; i < lavfi->nb_sinks; i++) {
 316         AVFilterContext *sink = lavfi->sinks[lavfi->stream_sink_map[i]];
 317         AVRational time_base = av_buffersink_get_time_base(sink);
 318         AVStream *st = avctx->streams[i];
 319         st->codecpar->codec_type = av_buffersink_get_type(sink);
 320         avpriv_set_pts_info(st, 64, time_base.num, time_base.den);
 321         if (av_buffersink_get_type(sink) == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 322             st->codecpar->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 323             st->codecpar->format     = av_buffersink_get_format(sink);
 324             st->codecpar->width      = av_buffersink_get_w(sink);
 325             st->codecpar->height     = av_buffersink_get_h(sink);
 326             st       ->sample_aspect_ratio =
 327             st->codecpar->sample_aspect_ratio = av_buffersink_get_sample_aspect_ratio(sink);
 328             avctx->probesize = FFMAX(avctx->probesize,
 329                                      av_buffersink_get_w(sink) * av_buffersink_get_h(sink) *
 330                                      av_get_padded_bits_per_pixel(av_pix_fmt_desc_get(av_buffersink_get_format(sink))) *
 331                                      30);
 332         } else if (av_buffersink_get_type(sink) == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 333             st->codecpar->codec_id    = av_get_pcm_codec(av_buffersink_get_format(sink), -1);
 334             st->codecpar->channels    = av_buffersink_get_channels(sink);
 335             st->codecpar->format      = av_buffersink_get_format(sink);
 336             st->codecpar->sample_rate = av_buffersink_get_sample_rate(sink);
 337             st->codecpar->channel_layout = av_buffersink_get_channel_layout(sink);
 338             if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
 339                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 340                        "Could not find PCM codec for sample format %s.\n",
 341                        av_get_sample_fmt_name(av_buffersink_get_format(sink)));
 342         }
 343     }
 344
 345     if ((ret = create_subcc_streams(avctx)) < 0)
 346         goto end;
 347
 348     if (!(lavfi->decoded_frame = av_frame_alloc()))
 349         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 350
 351 end:
 352     av_free(pix_fmts);
 353     avfilter_inout_free(&input_links);
 354     avfilter_inout_free(&output_links);
 355     if (ret < 0)
 356         lavfi_read_close(avctx);
 357     return ret;
 358 }
 359
 360 static int create_subcc_packet(AVFormatContext *avctx, AVFrame *frame,
 361                                int sink_idx)
 362 {
 363     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 364     AVFrameSideData *sd;
 365     int stream_idx, ret;
 366
 367     if ((stream_idx = lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx]) < 0)
 368         return 0;
 369     if (!(sd = av_frame_get_side_data(frame, AV_FRAME_DATA_A53_CC)))
 370         return 0;
 371     if ((ret = av_new_packet(&lavfi->subcc_packet, sd->size)) < 0)
 372         return ret;
 373     memcpy(lavfi->subcc_packet.data, sd->data, sd->size);
 374     lavfi->subcc_packet.stream_index = stream_idx;
 375     lavfi->subcc_packet.pts = frame->pts;
 376     lavfi->subcc_packet.pos = frame->pkt_pos;
 377     return 0;
 378 }
 379
 380 static int lavfi_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 381 {
 382     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 383     double min_pts = DBL_MAX;
 384     int stream_idx, min_pts_sink_idx = 0;
 385     AVFrame *frame = lavfi->decoded_frame;
 386     AVDictionary *frame_metadata;
 387     int ret, i;
 388     int size = 0;
 389     AVStream *st;
 390
 391     if (lavfi->subcc_packet.size) {
 392         av_packet_move_ref(pkt, &lavfi->subcc_packet);
 393         return pkt->size;
 394     }
 395
 396     /* iterate through all the graph sinks. Select the sink with the
 397      * minimum PTS */
 398     for (i = 0; i < lavfi->nb_sinks; i++) {
 399         AVRational tb = av_buffersink_get_time_base(lavfi->sinks[i]);
 400         double d;
 401         int ret;
 402
 403         if (lavfi->sink_eof[i])
 404             continue;
 405
 406         ret = av_buffersink_get_frame_flags(lavfi->sinks[i], frame,
 407                                             AV_BUFFERSINK_FLAG_PEEK);
 408         if (ret == AVERROR_EOF) {
 409             ff_dlog(avctx, "EOF sink_idx:%d\n", i);
 410             lavfi->sink_eof[i] = 1;
 411             continue;
 412         } else if (ret < 0)
 413             return ret;
 414         d = av_rescale_q_rnd(frame->pts, tb, AV_TIME_BASE_Q, AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX);
 415         ff_dlog(avctx, "sink_idx:%d time:%f\n", i, d);
 416         av_frame_unref(frame);
 417
 418         if (d < min_pts) {
 419             min_pts = d;
 420             min_pts_sink_idx = i;
 421         }
 422     }
 423     if (min_pts == DBL_MAX)
 424         return AVERROR_EOF;
 425
 426     ff_dlog(avctx, "min_pts_sink_idx:%i\n", min_pts_sink_idx);
 427
 428     av_buffersink_get_frame_flags(lavfi->sinks[min_pts_sink_idx], frame, 0);
 429     stream_idx = lavfi->sink_stream_map[min_pts_sink_idx];
 430     st = avctx->streams[stream_idx];
 431
 432     if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 433         size = av_image_get_buffer_size(frame->format, frame->width, frame->height, 1);
 434         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 435             goto fail;
 436
 437         av_image_copy_to_buffer(pkt->data, size, (const uint8_t **)frame->data, frame->linesize,
 438                                 frame->format, frame->width, frame->height, 1);
 439     } else if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 440         size = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format) *
 441                                    frame->channels;
 442         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 443             goto fail;
 444         memcpy(pkt->data, frame->data[0], size);
 445     }
 446
 447     frame_metadata = frame->metadata;
 448     if (frame_metadata) {
 449         size_t size;
 450         uint8_t *metadata = av_packet_pack_dictionary(frame_metadata, &size);
 451
 452         if (!metadata) {
 453             ret = AVERROR(ENOMEM);
 454             goto fail;
 455         }
 456         if ((ret = av_packet_add_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_STRINGS_METADATA,
 457                                            metadata, size)) < 0) {
 458             av_freep(&metadata);
 459             goto fail;
 460         }
 461     }
 462
 463     if ((ret = create_subcc_packet(avctx, frame, min_pts_sink_idx)) < 0) {
 464         goto fail;
 465     }
 466
 467     pkt->stream_index = stream_idx;
 468     pkt->pts = frame->pts;
 469     pkt->pos = frame->pkt_pos;
 470     av_frame_unref(frame);
 471     return size;
 472 fail:
 473     av_frame_unref(frame);
 474     return ret;
 475
 476 }
 477
 478 #define OFFSET(x) offsetof(LavfiContext, x)
 479
 480 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 481
 482 static const AVOption options[] = {
 483     { "graph",     "set libavfilter graph", OFFSET(graph_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 484     { "graph_file","set libavfilter graph filename", OFFSET(graph_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC},
 485     { "dumpgraph", "dump graph to stderr",  OFFSET(dump_graph), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 486     { NULL },
 487 };
 488
 489 static const AVClass lavfi_class = {
 490     .class_name = "lavfi indev",
 491     .item_name  = av_default_item_name,
 492     .option     = options,
 493     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 494     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_INPUT,
 495 };
 496
 497 const AVInputFormat ff_lavfi_demuxer = {
 498     .name           = "lavfi",
 499     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Libavfilter virtual input device"),
 500     .priv_data_size = sizeof(LavfiContext),
 501     .read_header    = lavfi_read_header,
 502     .read_packet    = lavfi_read_packet,
 503     .read_close     = lavfi_read_close,
 504     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 505     .priv_class     = &lavfi_class,
 506 };