git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/avfoundation.m

   1 /*
   2  * AVFoundation input device
   3  * Copyright (c) 2014 Thilo Borgmann <thilo.borgmann@mail.de>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * AVFoundation input device
  25  * @author Thilo Borgmann <thilo.borgmann@mail.de>
  26  */
  27
  28 #import <AVFoundation/AVFoundation.h>
  29 #include <pthread.h>
  30
  31 #include "libavutil/pixdesc.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33 #include "libavformat/internal.h"
  34 #include "libavutil/internal.h"
  35 #include "libavutil/time.h"
  36 #include "avdevice.h"
  37
  38 static const int avf_time_base = 1000000;
  39
  40 static const AVRational avf_time_base_q = {
  41     .num = 1,
  42     .den = avf_time_base
  43 };
  44
  45 struct AVFPixelFormatSpec {
  46     enum AVPixelFormat ff_id;
  47     OSType avf_id;
  48 };
  49
  50 static const struct AVFPixelFormatSpec avf_pixel_formats[] = {
  51     { AV_PIX_FMT_MONOBLACK,    kCVPixelFormatType_1Monochrome },
  52     { AV_PIX_FMT_RGB555BE,     kCVPixelFormatType_16BE555 },
  53     { AV_PIX_FMT_RGB555LE,     kCVPixelFormatType_16LE555 },
  54     { AV_PIX_FMT_RGB565BE,     kCVPixelFormatType_16BE565 },
  55     { AV_PIX_FMT_RGB565LE,     kCVPixelFormatType_16LE565 },
  56     { AV_PIX_FMT_RGB24,        kCVPixelFormatType_24RGB },
  57     { AV_PIX_FMT_BGR24,        kCVPixelFormatType_24BGR },
  58     { AV_PIX_FMT_0RGB,         kCVPixelFormatType_32ARGB },
  59     { AV_PIX_FMT_BGR0,         kCVPixelFormatType_32BGRA },
  60     { AV_PIX_FMT_0BGR,         kCVPixelFormatType_32ABGR },
  61     { AV_PIX_FMT_RGB0,         kCVPixelFormatType_32RGBA },
  62     { AV_PIX_FMT_BGR48BE,      kCVPixelFormatType_48RGB },
  63     { AV_PIX_FMT_UYVY422,      kCVPixelFormatType_422YpCbCr8 },
  64     { AV_PIX_FMT_YUVA444P,     kCVPixelFormatType_4444YpCbCrA8R },
  65     { AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE, kCVPixelFormatType_4444AYpCbCr16 },
  66     { AV_PIX_FMT_YUV444P,      kCVPixelFormatType_444YpCbCr8 },
  67     { AV_PIX_FMT_YUV422P16,    kCVPixelFormatType_422YpCbCr16 },
  68     { AV_PIX_FMT_YUV422P10,    kCVPixelFormatType_422YpCbCr10 },
  69     { AV_PIX_FMT_YUV444P10,    kCVPixelFormatType_444YpCbCr10 },
  70     { AV_PIX_FMT_YUV420P,      kCVPixelFormatType_420YpCbCr8Planar },
  71     { AV_PIX_FMT_NV12,         kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarVideoRange },
  72     { AV_PIX_FMT_YUYV422,      kCVPixelFormatType_422YpCbCr8_yuvs },
  73 #if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= 1080
  74     { AV_PIX_FMT_GRAY8,        kCVPixelFormatType_OneComponent8 },
  75 #endif
  76     { AV_PIX_FMT_NONE, 0 }
  77 };
  78
  79 typedef struct
  80 {
  81     AVClass*        class;
  82
  83     float           frame_rate;
  84     int             frames_captured;
  85     int             audio_frames_captured;
  86     int64_t         first_pts;
  87     int64_t         first_audio_pts;
  88     pthread_mutex_t frame_lock;
  89     pthread_cond_t  frame_wait_cond;
  90     id              avf_delegate;
  91     id              avf_audio_delegate;
  92
  93     int             list_devices;
  94     int             video_device_index;
  95     int             video_stream_index;
  96     int             audio_device_index;
  97     int             audio_stream_index;
  98
  99     char            *video_filename;
 100     char            *audio_filename;
 101
 102     int             num_video_devices;
 103
 104     int             audio_channels;
 105     int             audio_bits_per_sample;
 106     int             audio_float;
 107     int             audio_be;
 108     int             audio_signed_integer;
 109     int             audio_packed;
 110     int             audio_non_interleaved;
 111
 112     int32_t         *audio_buffer;
 113     int             audio_buffer_size;
 114
 115     enum AVPixelFormat pixel_format;
 116
 117     AVCaptureSession         *capture_session;
 118     AVCaptureVideoDataOutput *video_output;
 119     AVCaptureAudioDataOutput *audio_output;
 120     CMSampleBufferRef         current_frame;
 121     CMSampleBufferRef         current_audio_frame;
 122 } AVFContext;
 123
 124 static void lock_frames(AVFContext* ctx)
 125 {
 126     pthread_mutex_lock(&ctx->frame_lock);
 127 }
 128
 129 static void unlock_frames(AVFContext* ctx)
 130 {
 131     pthread_mutex_unlock(&ctx->frame_lock);
 132 }
 133
 134 /** FrameReciever class - delegate for AVCaptureSession
 135  */
 136 @interface AVFFrameReceiver : NSObject
 137 {
 138     AVFContext* _context;
 139 }
 140
 141 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context;
 142
 143 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
 144   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)videoFrame
 145          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection;
 146
 147 @end
 148
 149 @implementation AVFFrameReceiver
 150
 151 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context
 152 {
 153     if (self = [super init]) {
 154         _context = context;
 155     }
 156     return self;
 157 }
 158
 159 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
 160   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)videoFrame
 161          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection
 162 {
 163     lock_frames(_context);
 164
 165     if (_context->current_frame != nil) {
 166         CFRelease(_context->current_frame);
 167     }
 168
 169     _context->current_frame = (CMSampleBufferRef)CFRetain(videoFrame);
 170
 171     pthread_cond_signal(&_context->frame_wait_cond);
 172
 173     unlock_frames(_context);
 174
 175     ++_context->frames_captured;
 176 }
 177
 178 @end
 179
 180 /** AudioReciever class - delegate for AVCaptureSession
 181  */
 182 @interface AVFAudioReceiver : NSObject
 183 {
 184     AVFContext* _context;
 185 }
 186
 187 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context;
 188
 189 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
 190   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)audioFrame
 191          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection;
 192
 193 @end
 194
 195 @implementation AVFAudioReceiver
 196
 197 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context
 198 {
 199     if (self = [super init]) {
 200         _context = context;
 201     }
 202     return self;
 203 }
 204
 205 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
 206   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)audioFrame
 207          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection
 208 {
 209     lock_frames(_context);
 210
 211     if (_context->current_audio_frame != nil) {
 212         CFRelease(_context->current_audio_frame);
 213     }
 214
 215     _context->current_audio_frame = (CMSampleBufferRef)CFRetain(audioFrame);
 216
 217     pthread_cond_signal(&_context->frame_wait_cond);
 218
 219     unlock_frames(_context);
 220
 221     ++_context->audio_frames_captured;
 222 }
 223
 224 @end
 225
 226 static void destroy_context(AVFContext* ctx)
 227 {
 228     [ctx->capture_session stopRunning];
 229
 230     [ctx->capture_session release];
 231     [ctx->video_output    release];
 232     [ctx->audio_output    release];
 233     [ctx->avf_delegate    release];
 234     [ctx->avf_audio_delegate release];
 235
 236     ctx->capture_session = NULL;
 237     ctx->video_output    = NULL;
 238     ctx->audio_output    = NULL;
 239     ctx->avf_delegate    = NULL;
 240     ctx->avf_audio_delegate = NULL;
 241
 242     av_freep(&ctx->audio_buffer);
 243
 244     pthread_mutex_destroy(&ctx->frame_lock);
 245     pthread_cond_destroy(&ctx->frame_wait_cond);
 246
 247     if (ctx->current_frame) {
 248         CFRelease(ctx->current_frame);
 249     }
 250 }
 251
 252 static void parse_device_name(AVFormatContext *s)
 253 {
 254     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
 255     char *tmp = av_strdup(s->filename);
 256
 257     if (tmp[0] != ':') {
 258         ctx->video_filename = strtok(tmp,  ":");
 259         ctx->audio_filename = strtok(NULL, ":");
 260     } else {
 261         ctx->audio_filename = strtok(tmp,  ":");
 262     }
 263 }
 264
 265 static int add_video_device(AVFormatContext *s, AVCaptureDevice *video_device)
 266 {
 267     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
 268     NSError *error  = nil;
 269     AVCaptureInput* capture_input = nil;
 270
 271     if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices) {
 272         capture_input = (AVCaptureInput*) [[[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:video_device error:&error] autorelease];
 273     } else {
 274         capture_input = (AVCaptureInput*) video_device;
 275     }
 276
 277     if (!capture_input) {
 278         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to create AV capture input device: %s\n",
 279                [[error localizedDescription] UTF8String]);
 280         return 1;
 281     }
 282
 283     if ([ctx->capture_session canAddInput:capture_input]) {
 284         [ctx->capture_session addInput:capture_input];
 285     } else {
 286         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "can't add video input to capture session\n");
 287         return 1;
 288     }
 289
 290     // Attaching output
 291     ctx->video_output = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init];
 292
 293     if (!ctx->video_output) {
 294         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to init AV video output\n");
 295         return 1;
 296     }
 297
 298     // select pixel format
 299     struct AVFPixelFormatSpec pxl_fmt_spec;
 300     pxl_fmt_spec.ff_id = AV_PIX_FMT_NONE;
 301
 302     for (int i = 0; avf_pixel_formats[i].ff_id != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
 303         if (ctx->pixel_format == avf_pixel_formats[i].ff_id) {
 304             pxl_fmt_spec = avf_pixel_formats[i];
 305             break;
 306         }
 307     }
 308
 309     // check if selected pixel format is supported by AVFoundation
 310     if (pxl_fmt_spec.ff_id == AV_PIX_FMT_NONE) {
 311         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Selected pixel format (%s) is not supported by AVFoundation.\n",
 312                av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_spec.ff_id));
 313         return 1;
 314     }
 315
 316     // check if the pixel format is available for this device
 317     if ([[ctx->video_output availableVideoCVPixelFormatTypes] indexOfObject:[NSNumber numberWithInt:pxl_fmt_spec.avf_id]] == NSNotFound) {
 318         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Selected pixel format (%s) is not supported by the input device.\n",
 319                av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_spec.ff_id));
 320
 321         pxl_fmt_spec.ff_id = AV_PIX_FMT_NONE;
 322
 323         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Supported pixel formats:\n");
 324         for (NSNumber *pxl_fmt in [ctx->video_output availableVideoCVPixelFormatTypes]) {
 325             struct AVFPixelFormatSpec pxl_fmt_dummy;
 326             pxl_fmt_dummy.ff_id = AV_PIX_FMT_NONE;
 327             for (int i = 0; avf_pixel_formats[i].ff_id != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
 328                 if ([pxl_fmt intValue] == avf_pixel_formats[i].avf_id) {
 329                     pxl_fmt_dummy = avf_pixel_formats[i];
 330                     break;
 331                 }
 332             }
 333
 334             if (pxl_fmt_dummy.ff_id != AV_PIX_FMT_NONE) {
 335                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "  %s\n", av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_dummy.ff_id));
 336
 337                 // select first supported pixel format instead of user selected (or default) pixel format
 338                 if (pxl_fmt_spec.ff_id == AV_PIX_FMT_NONE) {
 339                     pxl_fmt_spec = pxl_fmt_dummy;
 340                 }
 341             }
 342         }
 343
 344         // fail if there is no appropriate pixel format or print a warning about overriding the pixel format
 345         if (pxl_fmt_spec.ff_id == AV_PIX_FMT_NONE) {
 346             return 1;
 347         } else {
 348             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Overriding selected pixel format to use %s instead.\n",
 349                    av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_spec.ff_id));
 350         }
 351     }
 352
 353     ctx->pixel_format          = pxl_fmt_spec.ff_id;
 354     NSNumber     *pixel_format = [NSNumber numberWithUnsignedInt:pxl_fmt_spec.avf_id];
 355     NSDictionary *capture_dict = [NSDictionary dictionaryWithObject:pixel_format
 356                                                forKey:(id)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey];
 357
 358     [ctx->video_output setVideoSettings:capture_dict];
 359     [ctx->video_output setAlwaysDiscardsLateVideoFrames:YES];
 360
 361     ctx->avf_delegate = [[AVFFrameReceiver alloc] initWithContext:ctx];
 362
 363     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("avf_queue", NULL);
 364     [ctx->video_output setSampleBufferDelegate:ctx->avf_delegate queue:queue];
 365     dispatch_release(queue);
 366
 367     if ([ctx->capture_session canAddOutput:ctx->video_output]) {
 368         [ctx->capture_session addOutput:ctx->video_output];
 369     } else {
 370         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "can't add video output to capture session\n");
 371         return 1;
 372     }
 373
 374     return 0;
 375 }
 376
 377 static int add_audio_device(AVFormatContext *s, AVCaptureDevice *audio_device)
 378 {
 379     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
 380     NSError *error  = nil;
 381     AVCaptureDeviceInput* audio_dev_input = [[[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:audio_device error:&error] autorelease];
 382
 383     if (!audio_dev_input) {
 384         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to create AV capture input device: %s\n",
 385                [[error localizedDescription] UTF8String]);
 386         return 1;
 387     }
 388
 389     if ([ctx->capture_session canAddInput:audio_dev_input]) {
 390         [ctx->capture_session addInput:audio_dev_input];
 391     } else {
 392         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "can't add audio input to capture session\n");
 393         return 1;
 394     }
 395
 396     // Attaching output
 397     ctx->audio_output = [[AVCaptureAudioDataOutput alloc] init];
 398
 399     if (!ctx->audio_output) {
 400         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to init AV audio output\n");
 401         return 1;
 402     }
 403
 404     ctx->avf_audio_delegate = [[AVFAudioReceiver alloc] initWithContext:ctx];
 405
 406     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("avf_audio_queue", NULL);
 407     [ctx->audio_output setSampleBufferDelegate:ctx->avf_audio_delegate queue:queue];
 408     dispatch_release(queue);
 409
 410     if ([ctx->capture_session canAddOutput:ctx->audio_output]) {
 411         [ctx->capture_session addOutput:ctx->audio_output];
 412     } else {
 413         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "adding audio output to capture session failed\n");
 414         return 1;
 415     }
 416
 417     return 0;
 418 }
 419
 420 static int get_video_config(AVFormatContext *s)
 421 {
 422     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
 423
 424     // Take stream info from the first frame.
 425     while (ctx->frames_captured < 1) {
 426         CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 0.1, YES);
 427     }
 428
 429     lock_frames(ctx);
 430
 431     AVStream* stream = avformat_new_stream(s, NULL);
 432
 433     if (!stream) {
 434         return 1;
 435     }
 436
 437     ctx->video_stream_index = stream->index;
 438
 439     avpriv_set_pts_info(stream, 64, 1, avf_time_base);
 440
 441     CVImageBufferRef image_buffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(ctx->current_frame);
 442     CGSize image_buffer_size      = CVImageBufferGetEncodedSize(image_buffer);
 443
 444     stream->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 445     stream->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 446     stream->codec->width      = (int)image_buffer_size.width;
 447     stream->codec->height     = (int)image_buffer_size.height;
 448     stream->codec->pix_fmt    = ctx->pixel_format;
 449
 450     CFRelease(ctx->current_frame);
 451     ctx->current_frame = nil;
 452
 453     unlock_frames(ctx);
 454
 455     return 0;
 456 }
 457
 458 static int get_audio_config(AVFormatContext *s)
 459 {
 460     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
 461
 462     // Take stream info from the first frame.
 463     while (ctx->audio_frames_captured < 1) {
 464         CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 0.1, YES);
 465     }
 466
 467     lock_frames(ctx);
 468
 469     AVStream* stream = avformat_new_stream(s, NULL);
 470
 471     if (!stream) {
 472         return 1;
 473     }
 474
 475     ctx->audio_stream_index = stream->index;
 476
 477     avpriv_set_pts_info(stream, 64, 1, avf_time_base);
 478
 479     CMFormatDescriptionRef format_desc = CMSampleBufferGetFormatDescription(ctx->current_audio_frame);
 480     const AudioStreamBasicDescription *basic_desc = CMAudioFormatDescriptionGetStreamBasicDescription(format_desc);
 481
 482     if (!basic_desc) {
 483         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "audio format not available\n");
 484         return 1;
 485     }
 486
 487     stream->codec->codec_type     = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 488     stream->codec->sample_rate    = basic_desc->mSampleRate;
 489     stream->codec->channels       = basic_desc->mChannelsPerFrame;
 490     stream->codec->channel_layout = av_get_default_channel_layout(stream->codec->channels);
 491
 492     ctx->audio_channels        = basic_desc->mChannelsPerFrame;
 493     ctx->audio_bits_per_sample = basic_desc->mBitsPerChannel;
 494     ctx->audio_float           = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsFloat;
 495     ctx->audio_be              = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsBigEndian;
 496     ctx->audio_signed_integer  = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsSignedInteger;
 497     ctx->audio_packed          = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsPacked;
 498     ctx->audio_non_interleaved = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsNonInterleaved;
 499
 500     if (basic_desc->mFormatID == kAudioFormatLinearPCM &&
 501         ctx->audio_float &&
 502         ctx->audio_packed) {
 503         stream->codec->codec_id = ctx->audio_be ? AV_CODEC_ID_PCM_F32BE : AV_CODEC_ID_PCM_F32LE;
 504     } else {
 505         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "audio format is not supported\n");
 506         return 1;
 507     }
 508
 509     if (ctx->audio_non_interleaved) {
 510         CMBlockBufferRef block_buffer = CMSampleBufferGetDataBuffer(ctx->current_audio_frame);
 511         ctx->audio_buffer_size        = CMBlockBufferGetDataLength(block_buffer);
 512         ctx->audio_buffer             = av_malloc(ctx->audio_buffer_size);
 513         if (!ctx->audio_buffer) {
 514             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "error allocating audio buffer\n");
 515             return 1;
 516         }
 517     }
 518
 519     CFRelease(ctx->current_audio_frame);
 520     ctx->current_audio_frame = nil;
 521
 522     unlock_frames(ctx);
 523
 524     return 0;
 525 }
 526
 527 static int avf_read_header(AVFormatContext *s)
 528 {
 529     NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
 530     AVFContext *ctx         = (AVFContext*)s->priv_data;
 531     ctx->first_pts          = av_gettime();
 532     ctx->first_audio_pts    = av_gettime();
 533     uint32_t num_screens    = 0;
 534
 535     pthread_mutex_init(&ctx->frame_lock, NULL);
 536     pthread_cond_init(&ctx->frame_wait_cond, NULL);
 537
 538     CGGetActiveDisplayList(0, NULL, &num_screens);
 539
 540     // List devices if requested
 541     if (ctx->list_devices) {
 542         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "AVFoundation video devices:\n");
 543         NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
 544         int index = 0;
 545         for (AVCaptureDevice *device in devices) {
 546             const char *name = [[device localizedName] UTF8String];
 547             index            = [devices indexOfObject:device];
 548             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "[%d] %s\n", index, name);
 549             index++;
 550         }
 551         if (num_screens > 0) {
 552             CGDirectDisplayID screens[num_screens];
 553             CGGetActiveDisplayList(num_screens, screens, &num_screens);
 554             for (int i = 0; i < num_screens; i++) {
 555                 av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "[%d] Capture screen %d\n", index + i, i);
 556             }
 557         }
 558
 559         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "AVFoundation audio devices:\n");
 560         devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
 561         for (AVCaptureDevice *device in devices) {
 562             const char *name = [[device localizedName] UTF8String];
 563             int index  = [devices indexOfObject:device];
 564             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "[%d] %s\n", index, name);
 565         }
 566          goto fail;
 567     }
 568
 569     // Find capture device
 570     AVCaptureDevice *video_device = nil;
 571     AVCaptureDevice *audio_device = nil;
 572
 573     NSArray *video_devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
 574     ctx->num_video_devices = [video_devices count];
 575
 576     // parse input filename for video and audio device
 577     parse_device_name(s);
 578
 579     // check for device index given in filename
 580     if (ctx->video_device_index == -1 && ctx->video_filename) {
 581         sscanf(ctx->video_filename, "%d", &ctx->video_device_index);
 582     }
 583     if (ctx->audio_device_index == -1 && ctx->audio_filename) {
 584         sscanf(ctx->audio_filename, "%d", &ctx->audio_device_index);
 585     }
 586
 587     if (ctx->video_device_index >= 0) {
 588         if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices) {
 589             video_device = [video_devices objectAtIndex:ctx->video_device_index];
 590         } else if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices + num_screens) {
 591             CGDirectDisplayID screens[num_screens];
 592             CGGetActiveDisplayList(num_screens, screens, &num_screens);
 593             AVCaptureScreenInput* capture_screen_input = [[[AVCaptureScreenInput alloc] initWithDisplayID:screens[ctx->video_device_index - ctx->num_video_devices]] autorelease];
 594             video_device = (AVCaptureDevice*) capture_screen_input;
 595          } else {
 596             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid device index\n");
 597             goto fail;
 598         }
 599     } else if (ctx->video_filename &&
 600                strncmp(ctx->video_filename, "default", 7)) {
 601         // looking for video inputs
 602         for (AVCaptureDevice *device in video_devices) {
 603             if (!strncmp(ctx->video_filename, [[device localizedName] UTF8String], strlen(ctx->video_filename))) {
 604                 video_device = device;
 605                 break;
 606             }
 607         }
 608
 609         // looking for screen inputs
 610         if (!video_device) {
 611             int idx;
 612             if(sscanf(ctx->video_filename, "Capture screen %d", &idx) && idx < num_screens) {
 613                 CGDirectDisplayID screens[num_screens];
 614                 CGGetActiveDisplayList(num_screens, screens, &num_screens);
 615                 AVCaptureScreenInput* capture_screen_input = [[[AVCaptureScreenInput alloc] initWithDisplayID:screens[idx]] autorelease];
 616                 video_device = (AVCaptureDevice*) capture_screen_input;
 617                 ctx->video_device_index = ctx->num_video_devices + idx;
 618             }
 619         }
 620
 621         if (!video_device) {
 622             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Video device not found\n");
 623             goto fail;
 624         }
 625     } else {
 626         video_device = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
 627     }
 628
 629     // get audio device
 630     if (ctx->audio_device_index >= 0) {
 631         NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
 632
 633         if (ctx->audio_device_index >= [devices count]) {
 634             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid audio device index\n");
 635             goto fail;
 636         }
 637
 638         audio_device = [devices objectAtIndex:ctx->audio_device_index];
 639     } else if (ctx->audio_filename &&
 640                strncmp(ctx->audio_filename, "default", 7)) {
 641         NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
 642
 643         for (AVCaptureDevice *device in devices) {
 644             if (!strncmp(ctx->audio_filename, [[device localizedName] UTF8String], strlen(ctx->audio_filename))) {
 645                 audio_device = device;
 646                 break;
 647             }
 648         }
 649
 650         if (!audio_device) {
 651             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Audio device not found\n");
 652              goto fail;
 653         }
 654     } else {
 655         audio_device = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
 656     }
 657
 658     // Video nor Audio capture device not found, looking for AVMediaTypeVideo/Audio
 659     if (!video_device && !audio_device) {
 660         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No AV capture device found\n");
 661         goto fail;
 662     }
 663
 664     if (video_device) {
 665         if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices) {
 666             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "'%s' opened\n", [[video_device localizedName] UTF8String]);
 667         } else {
 668             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "'%s' opened\n", [[video_device description] UTF8String]);
 669         }
 670     }
 671     if (audio_device) {
 672         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "audio device '%s' opened\n", [[audio_device localizedName] UTF8String]);
 673     }
 674
 675     // Initialize capture session
 676     ctx->capture_session = [[AVCaptureSession alloc] init];
 677
 678     if (video_device && add_video_device(s, video_device)) {
 679         goto fail;
 680     }
 681     if (audio_device && add_audio_device(s, audio_device)) {
 682     }
 683
 684     [ctx->capture_session startRunning];
 685
 686     if (video_device && get_video_config(s)) {
 687         goto fail;
 688     }
 689
 690     // set audio stream
 691     if (audio_device && get_audio_config(s)) {
 692         goto fail;
 693     }
 694
 695     [pool release];
 696     return 0;
 697
 698 fail:
 699     [pool release];
 700     destroy_context(ctx);
 701     return AVERROR(EIO);
 702 }
 703
 704 static int avf_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 705 {
 706     AVFContext* ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
 707
 708     do {
 709         lock_frames(ctx);
 710
 711         CVImageBufferRef image_buffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(ctx->current_frame);
 712
 713         if (ctx->current_frame != nil) {
 714             if (av_new_packet(pkt, (int)CVPixelBufferGetDataSize(image_buffer)) < 0) {
 715                 return AVERROR(EIO);
 716             }
 717
 718             pkt->pts = pkt->dts = av_rescale_q(av_gettime() - ctx->first_pts,
 719                                                AV_TIME_BASE_Q,
 720                                                avf_time_base_q);
 721             pkt->stream_index  = ctx->video_stream_index;
 722             pkt->flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 723
 724             CVPixelBufferLockBaseAddress(image_buffer, 0);
 725
 726             void* data = CVPixelBufferGetBaseAddress(image_buffer);
 727             memcpy(pkt->data, data, pkt->size);
 728
 729             CVPixelBufferUnlockBaseAddress(image_buffer, 0);
 730             CFRelease(ctx->current_frame);
 731             ctx->current_frame = nil;
 732         } else if (ctx->current_audio_frame != nil) {
 733             CMBlockBufferRef block_buffer = CMSampleBufferGetDataBuffer(ctx->current_audio_frame);
 734             int block_buffer_size         = CMBlockBufferGetDataLength(block_buffer);
 735
 736             if (!block_buffer || !block_buffer_size) {
 737                 return AVERROR(EIO);
 738             }
 739
 740             if (ctx->audio_non_interleaved && block_buffer_size > ctx->audio_buffer_size) {
 741                 return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
 742             }
 743
 744             if (av_new_packet(pkt, block_buffer_size) < 0) {
 745                 return AVERROR(EIO);
 746             }
 747
 748             pkt->pts = pkt->dts = av_rescale_q(av_gettime() - ctx->first_audio_pts,
 749                                                AV_TIME_BASE_Q,
 750                                                avf_time_base_q);
 751
 752             pkt->stream_index  = ctx->audio_stream_index;
 753             pkt->flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 754
 755             if (ctx->audio_non_interleaved) {
 756                 int sample, c, shift;
 757
 758                 OSStatus ret = CMBlockBufferCopyDataBytes(block_buffer, 0, pkt->size, ctx->audio_buffer);
 759                 if (ret != kCMBlockBufferNoErr) {
 760                     return AVERROR(EIO);
 761                 }
 762
 763                 int num_samples = pkt->size / (ctx->audio_channels * (ctx->audio_bits_per_sample >> 3));
 764
 765                 // transform decoded frame into output format
 766                 #define INTERLEAVE_OUTPUT(bps)                                         \
 767                 {                                                                      \
 768                     int##bps##_t **src;                                                \
 769                     int##bps##_t *dest;                                                \
 770                     src = av_malloc(ctx->audio_channels * sizeof(int##bps##_t*));      \
 771                     if (!src) return AVERROR(EIO);                                     \
 772                     for (c = 0; c < ctx->audio_channels; c++) {                        \
 773                         src[c] = ((int##bps##_t*)ctx->audio_buffer) + c * num_samples; \
 774                     }                                                                  \
 775                     dest  = (int##bps##_t*)pkt->data;                                  \
 776                     shift = bps - ctx->audio_bits_per_sample;                          \
 777                     for (sample = 0; sample < num_samples; sample++)                   \
 778                         for (c = 0; c < ctx->audio_channels; c++)                      \
 779                             *dest++ = src[c][sample] << shift;                         \
 780                     av_freep(&src);                                                    \
 781                 }
 782
 783                 if (ctx->audio_bits_per_sample <= 16) {
 784                     INTERLEAVE_OUTPUT(16)
 785                 } else {
 786                     INTERLEAVE_OUTPUT(32)
 787                 }
 788             } else {
 789                 OSStatus ret = CMBlockBufferCopyDataBytes(block_buffer, 0, pkt->size, pkt->data);
 790                 if (ret != kCMBlockBufferNoErr) {
 791                     return AVERROR(EIO);
 792                 }
 793             }
 794
 795             CFRelease(ctx->current_audio_frame);
 796             ctx->current_audio_frame = nil;
 797         } else {
 798             pkt->data = NULL;
 799             pthread_cond_wait(&ctx->frame_wait_cond, &ctx->frame_lock);
 800         }
 801
 802         unlock_frames(ctx);
 803     } while (!pkt->data);
 804
 805     return 0;
 806 }
 807
 808 static int avf_close(AVFormatContext *s)
 809 {
 810     AVFContext* ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
 811     destroy_context(ctx);
 812     return 0;
 813 }
 814
 815 static const AVOption options[] = {
 816     { "frame_rate", "set frame rate", offsetof(AVFContext, frame_rate), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 30.0 }, 0.1, 30.0, AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, NULL },
 817     { "list_devices", "list available devices", offsetof(AVFContext, list_devices), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
 818     { "true", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
 819     { "false", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
 820     { "video_device_index", "select video device by index for devices with same name (starts at 0)", offsetof(AVFContext, video_device_index), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 821     { "audio_device_index", "select audio device by index for devices with same name (starts at 0)", offsetof(AVFContext, audio_device_index), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 822     { "pixel_format", "set pixel format", offsetof(AVFContext, pixel_format), AV_OPT_TYPE_PIXEL_FMT, {.i64 = AV_PIX_FMT_YUV420P}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM},
 823     { NULL },
 824 };
 825
 826 static const AVClass avf_class = {
 827     .class_name = "AVFoundation input device",
 828     .item_name  = av_default_item_name,
 829     .option     = options,
 830     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 831     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_VIDEO_INPUT,
 832 };
 833
 834 AVInputFormat ff_avfoundation_demuxer = {
 835     .name           = "avfoundation",
 836     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AVFoundation input device"),
 837     .priv_data_size = sizeof(AVFContext),
 838     .read_header    = avf_read_header,
 839     .read_packet    = avf_read_packet,
 840     .read_close     = avf_close,
 841     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 842     .priv_class     = &avf_class,
 843 };