git.sesse.net Git - nageru/blob - mux.cpp

   1 #include "mux.h"
   2
   3 #include <assert.h>
   4 #include <stdint.h>
   5 #include <stdio.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <string.h>
   8 #include <algorithm>
   9 #include <mutex>
  10 #include <string>
  11 #include <utility>
  12 #include <vector>
  13
  14 extern "C" {
  15 #include <libavformat/avio.h>
  16 #include <libavutil/avutil.h>
  17 #include <libavutil/dict.h>
  18 #include <libavutil/mathematics.h>
  19 #include <libavutil/mem.h>
  20 #include <libavutil/pixfmt.h>
  21 #include <libavutil/rational.h>
  22 }
  23
  24 #include "defs.h"
  25 #include "flags.h"
  26 #include "timebase.h"
  27
  28 using namespace std;
  29
  30 struct PacketBefore {
  31         PacketBefore(const AVFormatContext *ctx) : ctx(ctx) {}
  32
  33         bool operator() (const AVPacket *a, const AVPacket *b) const {
  34                 int64_t a_dts = (a->dts == AV_NOPTS_VALUE ? a->pts : a->dts);
  35                 int64_t b_dts = (b->dts == AV_NOPTS_VALUE ? b->pts : b->dts);
  36                 AVRational a_timebase = ctx->streams[a->stream_index]->time_base;
  37                 AVRational b_timebase = ctx->streams[b->stream_index]->time_base;
  38                 if (av_compare_ts(a_dts, a_timebase, b_dts, b_timebase) != 0) {
  39                         return av_compare_ts(a_dts, a_timebase, b_dts, b_timebase) < 0;
  40                 } else {
  41                         return av_compare_ts(a->pts, a_timebase, b->pts, b_timebase) < 0;
  42                 }
  43         }
  44
  45         const AVFormatContext * const ctx;
  46 };
  47
  48 Mux::Mux(AVFormatContext *avctx, int width, int height, Codec video_codec, const string &video_extradata, const AVCodecParameters *audio_codecpar, int time_base, std::function<void(int64_t)> write_callback)
  49         : avctx(avctx), write_callback(write_callback)
  50 {
  51         avstream_video = avformat_new_stream(avctx, nullptr);
  52         if (avstream_video == nullptr) {
  53                 fprintf(stderr, "avformat_new_stream() failed\n");
  54                 exit(1);
  55         }
  56         avstream_video->time_base = AVRational{1, time_base};
  57         avstream_video->codecpar->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
  58         if (video_codec == CODEC_H264) {
  59                 avstream_video->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_H264;
  60         } else {
  61                 assert(video_codec == CODEC_NV12);
  62                 avstream_video->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
  63                 avstream_video->codecpar->codec_tag = avcodec_pix_fmt_to_codec_tag(AV_PIX_FMT_NV12);
  64         }
  65         avstream_video->codecpar->width = width;
  66         avstream_video->codecpar->height = height;
  67
  68         // Colorspace details. Closely correspond to settings in EffectChain_finalize,
  69         // as noted in each comment.
  70         // Note that the H.264 stream also contains this information and depending on the
  71         // mux, this might simply get ignored. See sps_rbsp().
  72         // Note that there's no way to change this per-frame as the H.264 stream
  73         // would like to be able to.
  74         avstream_video->codecpar->color_primaries = AVCOL_PRI_BT709;  // RGB colorspace (inout_format.color_space).
  75         avstream_video->codecpar->color_trc = AVCOL_TRC_UNSPECIFIED;  // Gamma curve (inout_format.gamma_curve).
  76         // YUV colorspace (output_ycbcr_format.luma_coefficients).
  77         if (global_flags.ycbcr_rec709_coefficients) {
  78                 avstream_video->codecpar->color_space = AVCOL_SPC_BT709;
  79         } else {
  80                 avstream_video->codecpar->color_space = AVCOL_SPC_SMPTE170M;
  81         }
  82         avstream_video->codecpar->color_range = AVCOL_RANGE_MPEG;  // Full vs. limited range (output_ycbcr_format.full_range).
  83         avstream_video->codecpar->chroma_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;  // Chroma sample location. See chroma_offset_0[] in Mixer::subsample_chroma().
  84         avstream_video->codecpar->field_order = AV_FIELD_PROGRESSIVE;
  85
  86         if (!video_extradata.empty()) {
  87                 avstream_video->codecpar->extradata = (uint8_t *)av_malloc(video_extradata.size());
  88                 avstream_video->codecpar->extradata_size = video_extradata.size();
  89                 memcpy(avstream_video->codecpar->extradata, video_extradata.data(), video_extradata.size());
  90         }
  91
  92         avstream_audio = avformat_new_stream(avctx, nullptr);
  93         if (avstream_audio == nullptr) {
  94                 fprintf(stderr, "avformat_new_stream() failed\n");
  95                 exit(1);
  96         }
  97         avstream_audio->time_base = AVRational{1, time_base};
  98         if (avcodec_parameters_copy(avstream_audio->codecpar, audio_codecpar) < 0) {
  99                 fprintf(stderr, "avcodec_parameters_copy() failed\n");
 100                 exit(1);
 101         }
 102
 103         AVDictionary *options = NULL;
 104         vector<pair<string, string>> opts = MUX_OPTS;
 105         for (pair<string, string> opt : opts) {
 106                 av_dict_set(&options, opt.first.c_str(), opt.second.c_str(), 0);
 107         }
 108         if (avformat_write_header(avctx, &options) < 0) {
 109                 fprintf(stderr, "avformat_write_header() failed\n");
 110                 exit(1);
 111         }
 112
 113         // Make sure the header is written before the constructor exits.
 114         avio_flush(avctx->pb);
 115 }
 116
 117 Mux::~Mux()
 118 {
 119         av_write_trailer(avctx);
 120         if (!(avctx->oformat->flags & AVFMT_NOFILE) &&
 121             !(avctx->flags & AVFMT_FLAG_CUSTOM_IO)) {
 122                 avio_closep(&avctx->pb);
 123         }
 124         avformat_free_context(avctx);
 125 }
 126
 127 void Mux::add_packet(const AVPacket &pkt, int64_t pts, int64_t dts)
 128 {
 129         AVPacket pkt_copy;
 130         if (av_copy_packet(&pkt_copy, &pkt) < 0) {
 131                 fprintf(stderr, "av_copy_packet() failed\n");
 132                 exit(1);
 133         }
 134         if (pkt.stream_index == 0) {
 135                 pkt_copy.pts = av_rescale_q(pts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_video->time_base);
 136                 pkt_copy.dts = av_rescale_q(dts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_video->time_base);
 137                 pkt_copy.duration = av_rescale_q(pkt.duration, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_video->time_base);
 138         } else if (pkt.stream_index == 1) {
 139                 pkt_copy.pts = av_rescale_q(pts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_audio->time_base);
 140                 pkt_copy.dts = av_rescale_q(dts, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_audio->time_base);
 141                 pkt_copy.duration = av_rescale_q(pkt.duration, AVRational{1, TIMEBASE}, avstream_audio->time_base);
 142         } else {
 143                 assert(false);
 144         }
 145
 146         {
 147                 lock_guard<mutex> lock(mu);
 148                 if (plug_count > 0) {
 149                         plugged_packets.push_back(av_packet_clone(&pkt_copy));
 150                 } else {
 151                         write_packet_or_die(pkt_copy);
 152                 }
 153         }
 154
 155         av_packet_unref(&pkt_copy);
 156
 157         // Note: This will be wrong in the case of plugged packets, but that only happens
 158         // for network streams, not for files, and write callbacks are only really relevant
 159         // for files. (We don't want to do this from write_packet_or_die, as it only has
 160         // the rescaled pts, which is unsuitable for callback.)
 161         if (pkt.stream_index == 0 && write_callback != nullptr) {
 162                 write_callback(pts);
 163         }
 164 }
 165
 166 void Mux::write_packet_or_die(const AVPacket &pkt)
 167 {
 168         if (av_interleaved_write_frame(avctx, const_cast<AVPacket *>(&pkt)) < 0) {
 169                 fprintf(stderr, "av_interleaved_write_frame() failed\n");
 170                 exit(1);
 171         }
 172         avio_flush(avctx->pb);
 173 }
 174
 175 void Mux::plug()
 176 {
 177         lock_guard<mutex> lock(mu);
 178         ++plug_count;
 179 }
 180
 181 void Mux::unplug()
 182 {
 183         lock_guard<mutex> lock(mu);
 184         if (--plug_count > 0) {
 185                 return;
 186         }
 187         assert(plug_count >= 0);
 188
 189         sort(plugged_packets.begin(), plugged_packets.end(), PacketBefore(avctx));
 190
 191         for (AVPacket *pkt : plugged_packets) {
 192                 write_packet_or_die(*pkt);
 193                 av_packet_free(&pkt);
 194         }
 195         plugged_packets.clear();
 196 }