git.sesse.net Git - nageru/blob - ffmpeg_capture.h

   1 #ifndef _FFMPEG_CAPTURE_H
   2 #define _FFMPEG_CAPTURE_H 1
   3
   4 // FFmpegCapture looks much like a capture card, but the frames it spits out
   5 // come from a video in real time, looping. Because it decodes the video using
   6 // FFmpeg (thus the name), this means it can handle a very wide array of video
   7 // formats, and also things like network streaming and V4L capture, but it is
   8 // also significantly less integrated and optimized than the regular capture
   9 // cards.  In particular, the frames are always scaled and converted to 8-bit
  10 // RGBA on the CPU before being sent on to the GPU.
  11 //
  12 // Since we don't really know much about the video when building the chains,
  13 // there are some limitations. In particular, frames are always assumed to be
  14 // sRGB even if the video container says something else. We could probably
  15 // try to load the video on startup and pick out the parameters at that point
  16 // (which would probably also allow us to send Y'CbCr video through without
  17 // CPU conversion), but it would require some more plumbing, and it would also
  18 // fail if the file changes parameters midway, which is allowed in some formats.
  19 //
  20 // There is currently no audio support.
  21
  22 #include <assert.h>
  23 #include <stdint.h>
  24 #include <functional>
  25 #include <map>
  26 #include <memory>
  27 #include <mutex>
  28 #include <set>
  29 #include <string>
  30 #include <thread>
  31
  32 #include "bmusb/bmusb.h"
  33 #include "quittable_sleeper.h"
  34
  35 class FFmpegCapture : public bmusb::CaptureInterface
  36 {
  37 public:
  38         FFmpegCapture(const std::string &filename, unsigned width, unsigned height);
  39         ~FFmpegCapture();
  40
  41         void set_card_index(int card_index)
  42         {
  43                 this->card_index = card_index;
  44         }
  45
  46         int get_card_index() const
  47         {
  48                 return card_index;
  49         }
  50
  51         void rewind()
  52         {
  53                 std::lock_guard<std::mutex> lock(queue_mu);
  54                 command_queue.push_back(QueuedCommand { QueuedCommand::REWIND });
  55         }
  56
  57         void change_rate(double new_rate)
  58         {
  59                 std::lock_guard<std::mutex> lock(queue_mu);
  60                 command_queue.push_back(QueuedCommand { QueuedCommand::CHANGE_RATE, new_rate });
  61         }
  62
  63         // CaptureInterface.
  64         void set_video_frame_allocator(bmusb::FrameAllocator *allocator) override
  65         {
  66                 video_frame_allocator = allocator;
  67                 if (owned_video_frame_allocator.get() != allocator) {
  68                         owned_video_frame_allocator.reset();
  69                 }
  70         }
  71
  72         bmusb::FrameAllocator *get_video_frame_allocator() override
  73         {
  74                 return video_frame_allocator;
  75         }
  76
  77         // Does not take ownership.
  78         void set_audio_frame_allocator(bmusb::FrameAllocator *allocator) override
  79         {
  80                 audio_frame_allocator = allocator;
  81                 if (owned_audio_frame_allocator.get() != allocator) {
  82                         owned_audio_frame_allocator.reset();
  83                 }
  84         }
  85
  86         bmusb::FrameAllocator *get_audio_frame_allocator() override
  87         {
  88                 return audio_frame_allocator;
  89         }
  90
  91         void set_frame_callback(bmusb::frame_callback_t callback) override
  92         {
  93                 frame_callback = callback;
  94         }
  95
  96         void set_dequeue_thread_callbacks(std::function<void()> init, std::function<void()> cleanup) override
  97         {
  98                 dequeue_init_callback = init;
  99                 dequeue_cleanup_callback = cleanup;
 100                 has_dequeue_callbacks = true;
 101         }
 102
 103         std::string get_description() const override
 104         {
 105                 return description;
 106         }
 107
 108         void configure_card() override;
 109         void start_bm_capture() override;
 110         void stop_dequeue_thread() override;
 111
 112         // TODO: Specify error status through this.
 113         bool get_disconnected() const override { return false; }
 114
 115         std::map<uint32_t, bmusb::VideoMode> get_available_video_modes() const;
 116         void set_video_mode(uint32_t video_mode_id) override {}  // Ignore.
 117         uint32_t get_current_video_mode() const override { return 0; }
 118
 119         std::set<bmusb::PixelFormat> get_available_pixel_formats() const override {
 120                 return std::set<bmusb::PixelFormat>{ bmusb::PixelFormat_8BitRGBA };
 121         }
 122         void set_pixel_format(bmusb::PixelFormat pixel_format) override {
 123                 assert(pixel_format == bmusb::PixelFormat_8BitRGBA);
 124         }
 125         bmusb::PixelFormat get_current_pixel_format() const override {
 126                 return bmusb::PixelFormat_8BitRGBA;
 127         }
 128
 129         std::map<uint32_t, std::string> get_available_video_inputs() const override {
 130                 return { { 0, "Auto" } }; }
 131         void set_video_input(uint32_t video_input_id) override {}  // Ignore.
 132         uint32_t get_current_video_input() const override { return 0; }
 133
 134         std::map<uint32_t, std::string> get_available_audio_inputs() const override {
 135                 return { { 0, "Embedded" } };
 136         }
 137         void set_audio_input(uint32_t audio_input_id) override {}  // Ignore.
 138         uint32_t get_current_audio_input() const override { return 0; }
 139
 140 private:
 141         void producer_thread_func();
 142         bool play_video(const std::string &pathname);
 143         void internal_rewind();
 144
 145         std::string description, filename;
 146         uint16_t timecode = 0;
 147         unsigned width, height;
 148         bool running = false;
 149         int card_index = -1;
 150
 151         bool has_dequeue_callbacks = false;
 152         std::function<void()> dequeue_init_callback = nullptr;
 153         std::function<void()> dequeue_cleanup_callback = nullptr;
 154
 155         bmusb::FrameAllocator *video_frame_allocator = nullptr;
 156         bmusb::FrameAllocator *audio_frame_allocator = nullptr;
 157         std::unique_ptr<bmusb::FrameAllocator> owned_video_frame_allocator;
 158         std::unique_ptr<bmusb::FrameAllocator> owned_audio_frame_allocator;
 159         bmusb::frame_callback_t frame_callback = nullptr;
 160
 161         QuittableSleeper producer_thread_should_quit;
 162         std::thread producer_thread;
 163
 164         int64_t pts_origin, last_pts;
 165         std::chrono::steady_clock::time_point start, next_frame_start;
 166
 167         std::mutex queue_mu;
 168         struct QueuedCommand {
 169                 enum Command { REWIND, CHANGE_RATE } command;
 170                 double new_rate;  // For CHANGE_RATE.
 171         };
 172         std::vector<QueuedCommand> command_queue;  // Protected by <queue_mu>.
 173 };
 174
 175 #endif  // !defined(_FFMPEG_CAPTURE_H)