git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/decklink_dec.cpp

   1 /*
   2  * Blackmagic DeckLink input
   3  * Copyright (c) 2013-2014 Luca Barbato, Deti Fliegl
   4  * Copyright (c) 2014 Rafaël Carré
   5  * Copyright (c) 2017 Akamai Technologies, Inc.
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /* Include internal.h first to avoid conflict between winsock.h (used by
  25  * DeckLink headers) and winsock2.h (used by libavformat) in MSVC++ builds */
  26 extern "C" {
  27 #include "libavformat/internal.h"
  28 }
  29
  30 #include <DeckLinkAPI.h>
  31
  32 extern "C" {
  33 #include "config.h"
  34 #include "libavformat/avformat.h"
  35 #include "libavutil/avassert.h"
  36 #include "libavutil/avutil.h"
  37 #include "libavutil/common.h"
  38 #include "libavutil/imgutils.h"
  39 #include "libavutil/time.h"
  40 #include "libavutil/mathematics.h"
  41 #include "libavutil/reverse.h"
  42 #include "avdevice.h"
  43 #if CONFIG_LIBZVBI
  44 #include <libzvbi.h>
  45 #endif
  46 }
  47
  48 #include "decklink_common.h"
  49 #include "decklink_dec.h"
  50
  51 #define MAX_WIDTH_VANC 1920
  52
  53 typedef struct VANCLineNumber {
  54     BMDDisplayMode mode;
  55     int vanc_start;
  56     int field0_vanc_end;
  57     int field1_vanc_start;
  58     int vanc_end;
  59 } VANCLineNumber;
  60
  61 /* These VANC line numbers need not be very accurate. In any case
  62  * GetBufferForVerticalBlankingLine() will return an error when invalid
  63  * ancillary line number was requested. We just need to make sure that the
  64  * entire VANC region is covered, while making sure we don't decode VANC of
  65  * another source during switching*/
  66 static VANCLineNumber vanc_line_numbers[] = {
  67     /* SD Modes */
  68
  69     {bmdModeNTSC, 11, 19, 274, 282},
  70     {bmdModeNTSC2398, 11, 19, 274, 282},
  71     {bmdModePAL, 7, 22, 320, 335},
  72     {bmdModeNTSCp, 11, -1, -1, 39},
  73     {bmdModePALp, 7, -1, -1, 45},
  74
  75     /* HD 1080 Modes */
  76
  77     {bmdModeHD1080p2398, 8, -1, -1, 42},
  78     {bmdModeHD1080p24, 8, -1, -1, 42},
  79     {bmdModeHD1080p25, 8, -1, -1, 42},
  80     {bmdModeHD1080p2997, 8, -1, -1, 42},
  81     {bmdModeHD1080p30, 8, -1, -1, 42},
  82     {bmdModeHD1080i50, 8, 20, 570, 585},
  83     {bmdModeHD1080i5994, 8, 20, 570, 585},
  84     {bmdModeHD1080i6000, 8, 20, 570, 585},
  85     {bmdModeHD1080p50, 8, -1, -1, 42},
  86     {bmdModeHD1080p5994, 8, -1, -1, 42},
  87     {bmdModeHD1080p6000, 8, -1, -1, 42},
  88
  89      /* HD 720 Modes */
  90
  91     {bmdModeHD720p50, 8, -1, -1, 26},
  92     {bmdModeHD720p5994, 8, -1, -1, 26},
  93     {bmdModeHD720p60, 8, -1, -1, 26},
  94
  95     /* For all other modes, for which we don't support VANC */
  96     {bmdModeUnknown, 0, -1, -1, -1}
  97 };
  98
  99 static int get_vanc_line_idx(BMDDisplayMode mode)
 100 {
 101     unsigned int i;
 102     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(vanc_line_numbers); i++) {
 103         if (mode == vanc_line_numbers[i].mode)
 104             return i;
 105     }
 106     /* Return the VANC idx for Unknown mode */
 107     return i - 1;
 108 }
 109
 110 static inline void clear_parity_bits(uint16_t *buf, int len) {
 111     int i;
 112     for (i = 0; i < len; i++)
 113         buf[i] &= 0xff;
 114 }
 115
 116 static int check_vanc_parity_checksum(uint16_t *buf, int len, uint16_t checksum) {
 117     int i;
 118     uint16_t vanc_sum = 0;
 119     for (i = 3; i < len - 1; i++) {
 120         uint16_t v = buf[i];
 121         int np = v >> 8;
 122         int p = av_parity(v & 0xff);
 123         if ((!!p ^ !!(v & 0x100)) || (np != 1 && np != 2)) {
 124             // Parity check failed
 125             return -1;
 126         }
 127         vanc_sum += v;
 128     }
 129     vanc_sum &= 0x1ff;
 130     vanc_sum |= ((~vanc_sum & 0x100) << 1);
 131     if (checksum != vanc_sum) {
 132         // Checksum verification failed
 133         return -1;
 134     }
 135     return 0;
 136 }
 137
 138 /* The 10-bit VANC data is packed in V210, we only need the luma component. */
 139 static void extract_luma_from_v210(uint16_t *dst, const uint8_t *src, int width)
 140 {
 141     int i;
 142     for (i = 0; i < width / 3; i++) {
 143         *dst++ = (src[1] >> 2) + ((src[2] & 15) << 6);
 144         *dst++ =  src[4]       + ((src[5] &  3) << 8);
 145         *dst++ = (src[6] >> 4) + ((src[7] & 63) << 4);
 146         src += 8;
 147     }
 148 }
 149
 150 static uint8_t calc_parity_and_line_offset(int line)
 151 {
 152     uint8_t ret = (line < 313) << 5;
 153     if (line >= 7 && line <= 22)
 154         ret += line;
 155     if (line >= 320 && line <= 335)
 156         ret += (line - 313);
 157     return ret;
 158 }
 159
 160 static void fill_data_unit_head(int line, uint8_t *tgt)
 161 {
 162     tgt[0] = 0x02; // data_unit_id
 163     tgt[1] = 0x2c; // data_unit_length
 164     tgt[2] = calc_parity_and_line_offset(line); // field_parity, line_offset
 165     tgt[3] = 0xe4; // framing code
 166 }
 167
 168 #if CONFIG_LIBZVBI
 169 static uint8_t* teletext_data_unit_from_vbi_data(int line, uint8_t *src, uint8_t *tgt, vbi_pixfmt fmt)
 170 {
 171     vbi_bit_slicer slicer;
 172
 173     vbi_bit_slicer_init(&slicer, 720, 13500000, 6937500, 6937500, 0x00aaaae4, 0xffff, 18, 6, 42 * 8, VBI_MODULATION_NRZ_MSB, fmt);
 174
 175     if (vbi_bit_slice(&slicer, src, tgt + 4) == FALSE)
 176         return tgt;
 177
 178     fill_data_unit_head(line, tgt);
 179
 180     return tgt + 46;
 181 }
 182
 183 static uint8_t* teletext_data_unit_from_vbi_data_10bit(int line, uint8_t *src, uint8_t *tgt)
 184 {
 185     uint8_t y[720];
 186     uint8_t *py = y;
 187     uint8_t *pend = y + 720;
 188     /* The 10-bit VBI data is packed in V210, but libzvbi only supports 8-bit,
 189      * so we extract the 8 MSBs of the luma component, that is enough for
 190      * teletext bit slicing. */
 191     while (py < pend) {
 192         *py++ = (src[1] >> 4) + ((src[2] & 15) << 4);
 193         *py++ = (src[4] >> 2) + ((src[5] & 3 ) << 6);
 194         *py++ = (src[6] >> 6) + ((src[7] & 63) << 2);
 195         src += 8;
 196     }
 197     return teletext_data_unit_from_vbi_data(line, y, tgt, VBI_PIXFMT_YUV420);
 198 }
 199 #endif
 200
 201 static uint8_t* teletext_data_unit_from_op47_vbi_packet(int line, uint16_t *py, uint8_t *tgt)
 202 {
 203     int i;
 204
 205     if (py[0] != 0x255 || py[1] != 0x255 || py[2] != 0x227)
 206         return tgt;
 207
 208     fill_data_unit_head(line, tgt);
 209
 210     py += 3;
 211     tgt += 4;
 212
 213     for (i = 0; i < 42; i++)
 214        *tgt++ = ff_reverse[py[i] & 255];
 215
 216     return tgt;
 217 }
 218
 219 static int linemask_matches(int line, int64_t mask)
 220 {
 221     int shift = -1;
 222     if (line >= 6 && line <= 22)
 223         shift = line - 6;
 224     if (line >= 318 && line <= 335)
 225         shift = line - 318 + 17;
 226     return shift >= 0 && ((1ULL << shift) & mask);
 227 }
 228
 229 static uint8_t* teletext_data_unit_from_op47_data(uint16_t *py, uint16_t *pend, uint8_t *tgt, int64_t wanted_lines)
 230 {
 231     if (py < pend - 9) {
 232         if (py[0] == 0x151 && py[1] == 0x115 && py[3] == 0x102) {       // identifier, identifier, format code for WST teletext
 233             uint16_t *descriptors = py + 4;
 234             int i;
 235             py += 9;
 236             for (i = 0; i < 5 && py < pend - 45; i++, py += 45) {
 237                 int line = (descriptors[i] & 31) + (!(descriptors[i] & 128)) * 313;
 238                 if (line && linemask_matches(line, wanted_lines))
 239                     tgt = teletext_data_unit_from_op47_vbi_packet(line, py, tgt);
 240             }
 241         }
 242     }
 243     return tgt;
 244 }
 245
 246 static uint8_t* teletext_data_unit_from_ancillary_packet(uint16_t *py, uint16_t *pend, uint8_t *tgt, int64_t wanted_lines, int allow_multipacket)
 247 {
 248     uint16_t did = py[0];                                               // data id
 249     uint16_t sdid = py[1];                                              // secondary data id
 250     uint16_t dc = py[2] & 255;                                          // data count
 251     py += 3;
 252     pend = FFMIN(pend, py + dc);
 253     if (did == 0x143 && sdid == 0x102) {                                // subtitle distribution packet
 254         tgt = teletext_data_unit_from_op47_data(py, pend, tgt, wanted_lines);
 255     } else if (allow_multipacket && did == 0x143 && sdid == 0x203) {    // VANC multipacket
 256         py += 2;                                                        // priority, line/field
 257         while (py < pend - 3) {
 258             tgt = teletext_data_unit_from_ancillary_packet(py, pend, tgt, wanted_lines, 0);
 259             py += 4 + (py[2] & 255);                                    // ndid, nsdid, ndc, line/field
 260         }
 261     }
 262     return tgt;
 263 }
 264
 265 uint8_t *vanc_to_cc(AVFormatContext *avctx, uint16_t *buf, size_t words,
 266     unsigned &cc_count)
 267 {
 268     size_t i, len = (buf[5] & 0xff) + 6 + 1;
 269     uint8_t cdp_sum, rate;
 270     uint16_t hdr, ftr;
 271     uint8_t *cc;
 272     uint16_t *cdp = &buf[6]; // CDP follows
 273     if (cdp[0] != 0x96 || cdp[1] != 0x69) {
 274         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid CDP header 0x%.2x 0x%.2x\n", cdp[0], cdp[1]);
 275         return NULL;
 276     }
 277
 278     len -= 7; // remove VANC header and checksum
 279
 280     if (cdp[2] != len) {
 281         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "CDP len %d != %zu\n", cdp[2], len);
 282         return NULL;
 283     }
 284
 285     cdp_sum = 0;
 286     for (i = 0; i < len - 1; i++)
 287         cdp_sum += cdp[i];
 288     cdp_sum = cdp_sum ? 256 - cdp_sum : 0;
 289     if (cdp[len - 1] != cdp_sum) {
 290         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "CDP checksum invalid 0x%.4x != 0x%.4x\n", cdp_sum, cdp[len-1]);
 291         return NULL;
 292     }
 293
 294     rate = cdp[3];
 295     if (!(rate & 0x0f)) {
 296         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "CDP frame rate invalid (0x%.2x)\n", rate);
 297         return NULL;
 298     }
 299     rate >>= 4;
 300     if (rate > 8) {
 301         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "CDP frame rate invalid (0x%.2x)\n", rate);
 302         return NULL;
 303     }
 304
 305     if (!(cdp[4] & 0x43)) /* ccdata_present | caption_service_active | reserved */ {
 306         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "CDP flags invalid (0x%.2x)\n", cdp[4]);
 307         return NULL;
 308     }
 309
 310     hdr = (cdp[5] << 8) | cdp[6];
 311     if (cdp[7] != 0x72) /* ccdata_id */ {
 312         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid ccdata_id 0x%.2x\n", cdp[7]);
 313         return NULL;
 314     }
 315
 316     cc_count = cdp[8];
 317     if (!(cc_count & 0xe0)) {
 318         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid cc_count 0x%.2x\n", cc_count);
 319         return NULL;
 320     }
 321
 322     cc_count &= 0x1f;
 323     if ((len - 13) < cc_count * 3) {
 324         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid cc_count %d (> %zu)\n", cc_count * 3, len - 13);
 325         return NULL;
 326     }
 327
 328     if (cdp[len - 4] != 0x74) /* footer id */ {
 329         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid footer id 0x%.2x\n", cdp[len-4]);
 330         return NULL;
 331     }
 332
 333     ftr = (cdp[len - 3] << 8) | cdp[len - 2];
 334     if (ftr != hdr) {
 335         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Header 0x%.4x != Footer 0x%.4x\n", hdr, ftr);
 336         return NULL;
 337     }
 338
 339     cc = (uint8_t *)av_malloc(cc_count * 3);
 340     if (cc == NULL) {
 341         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "CC - av_malloc failed for cc_count = %d\n", cc_count);
 342         return NULL;
 343     }
 344
 345     for (size_t i = 0; i < cc_count; i++) {
 346         cc[3*i + 0] = cdp[9 + 3*i+0] /* & 3 */;
 347         cc[3*i + 1] = cdp[9 + 3*i+1];
 348         cc[3*i + 2] = cdp[9 + 3*i+2];
 349     }
 350
 351     cc_count *= 3;
 352     return cc;
 353 }
 354
 355 uint8_t *get_metadata(AVFormatContext *avctx, uint16_t *buf, size_t width,
 356                       uint8_t *tgt, size_t tgt_size, AVPacket *pkt)
 357 {
 358     decklink_cctx *cctx = (struct decklink_cctx *) avctx->priv_data;
 359     uint16_t *max_buf = buf + width;
 360
 361     while (buf < max_buf - 6) {
 362         int len;
 363         uint16_t did = buf[3] & 0xFF;                                  // data id
 364         uint16_t sdid = buf[4] & 0xFF;                                 // secondary data id
 365         /* Check for VANC header */
 366         if (buf[0] != 0 || buf[1] != 0x3ff || buf[2] != 0x3ff) {
 367             return tgt;
 368         }
 369
 370         len = (buf[5] & 0xff) + 6 + 1;
 371         if (len > max_buf - buf) {
 372             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Data Count (%d) > data left (%zu)\n",
 373                     len, max_buf - buf);
 374             return tgt;
 375         }
 376
 377         if (did == 0x43 && (sdid == 0x02 || sdid == 0x03) && cctx->teletext_lines &&
 378             width == 1920 && tgt_size >= 1920) {
 379             if (check_vanc_parity_checksum(buf, len, buf[len - 1]) < 0) {
 380                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "VANC parity or checksum incorrect\n");
 381                 goto skip_packet;
 382             }
 383             tgt = teletext_data_unit_from_ancillary_packet(buf + 3, buf + len, tgt, cctx->teletext_lines, 1);
 384         } else if (did == 0x61 && sdid == 0x01) {
 385             unsigned int data_len;
 386             uint8_t *data;
 387             if (check_vanc_parity_checksum(buf, len, buf[len - 1]) < 0) {
 388                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "VANC parity or checksum incorrect\n");
 389                 goto skip_packet;
 390             }
 391             clear_parity_bits(buf, len);
 392             data = vanc_to_cc(avctx, buf, width, data_len);
 393             if (data) {
 394                 if (av_packet_add_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_A53_CC, data, data_len) < 0)
 395                     av_free(data);
 396             }
 397         } else {
 398             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "Unknown meta data DID = 0x%.2x SDID = 0x%.2x\n",
 399                     did, sdid);
 400         }
 401 skip_packet:
 402         buf += len;
 403     }
 404
 405     return tgt;
 406 }
 407
 408 static void avpacket_queue_init(AVFormatContext *avctx, AVPacketQueue *q)
 409 {
 410     struct decklink_cctx *ctx = (struct decklink_cctx *)avctx->priv_data;
 411     memset(q, 0, sizeof(AVPacketQueue));
 412     pthread_mutex_init(&q->mutex, NULL);
 413     pthread_cond_init(&q->cond, NULL);
 414     q->avctx = avctx;
 415     q->max_q_size = ctx->queue_size;
 416 }
 417
 418 static void avpacket_queue_flush(AVPacketQueue *q)
 419 {
 420     AVPacketList *pkt, *pkt1;
 421
 422     pthread_mutex_lock(&q->mutex);
 423     for (pkt = q->first_pkt; pkt != NULL; pkt = pkt1) {
 424         pkt1 = pkt->next;
 425         av_packet_unref(&pkt->pkt);
 426         av_freep(&pkt);
 427     }
 428     q->last_pkt   = NULL;
 429     q->first_pkt  = NULL;
 430     q->nb_packets = 0;
 431     q->size       = 0;
 432     pthread_mutex_unlock(&q->mutex);
 433 }
 434
 435 static void avpacket_queue_end(AVPacketQueue *q)
 436 {
 437     avpacket_queue_flush(q);
 438     pthread_mutex_destroy(&q->mutex);
 439     pthread_cond_destroy(&q->cond);
 440 }
 441
 442 static unsigned long long avpacket_queue_size(AVPacketQueue *q)
 443 {
 444     unsigned long long size;
 445     pthread_mutex_lock(&q->mutex);
 446     size = q->size;
 447     pthread_mutex_unlock(&q->mutex);
 448     return size;
 449 }
 450
 451 static int avpacket_queue_put(AVPacketQueue *q, AVPacket *pkt)
 452 {
 453     AVPacketList *pkt1;
 454     int ret;
 455
 456     // Drop Packet if queue size is > maximum queue size
 457     if (avpacket_queue_size(q) > (uint64_t)q->max_q_size) {
 458         av_log(q->avctx, AV_LOG_WARNING,  "Decklink input buffer overrun!\n");
 459         return -1;
 460     }
 461
 462     pkt1 = (AVPacketList *)av_mallocz(sizeof(AVPacketList));
 463     if (!pkt1) {
 464         return -1;
 465     }
 466     ret = av_packet_ref(&pkt1->pkt, pkt);
 467     av_packet_unref(pkt);
 468     if (ret < 0) {
 469         av_free(pkt1);
 470         return -1;
 471     }
 472     pkt1->next = NULL;
 473
 474     pthread_mutex_lock(&q->mutex);
 475
 476     if (!q->last_pkt) {
 477         q->first_pkt = pkt1;
 478     } else {
 479         q->last_pkt->next = pkt1;
 480     }
 481
 482     q->last_pkt = pkt1;
 483     q->nb_packets++;
 484     q->size += pkt1->pkt.size + sizeof(*pkt1);
 485
 486     pthread_cond_signal(&q->cond);
 487
 488     pthread_mutex_unlock(&q->mutex);
 489     return 0;
 490 }
 491
 492 static int avpacket_queue_get(AVPacketQueue *q, AVPacket *pkt, int block)
 493 {
 494     AVPacketList *pkt1;
 495     int ret;
 496
 497     pthread_mutex_lock(&q->mutex);
 498
 499     for (;; ) {
 500         pkt1 = q->first_pkt;
 501         if (pkt1) {
 502             q->first_pkt = pkt1->next;
 503             if (!q->first_pkt) {
 504                 q->last_pkt = NULL;
 505             }
 506             q->nb_packets--;
 507             q->size -= pkt1->pkt.size + sizeof(*pkt1);
 508             *pkt     = pkt1->pkt;
 509             av_free(pkt1);
 510             ret = 1;
 511             break;
 512         } else if (!block) {
 513             ret = 0;
 514             break;
 515         } else {
 516             pthread_cond_wait(&q->cond, &q->mutex);
 517         }
 518     }
 519     pthread_mutex_unlock(&q->mutex);
 520     return ret;
 521 }
 522
 523 class decklink_input_callback : public IDeckLinkInputCallback
 524 {
 525 public:
 526         decklink_input_callback(AVFormatContext *_avctx);
 527         ~decklink_input_callback();
 528
 529         virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE QueryInterface(REFIID iid, LPVOID *ppv) { return E_NOINTERFACE; }
 530         virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE AddRef(void);
 531         virtual ULONG STDMETHODCALLTYPE  Release(void);
 532         virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE VideoInputFormatChanged(BMDVideoInputFormatChangedEvents, IDeckLinkDisplayMode*, BMDDetectedVideoInputFormatFlags);
 533         virtual HRESULT STDMETHODCALLTYPE VideoInputFrameArrived(IDeckLinkVideoInputFrame*, IDeckLinkAudioInputPacket*);
 534
 535 private:
 536         ULONG           m_refCount;
 537         pthread_mutex_t m_mutex;
 538         AVFormatContext *avctx;
 539         decklink_ctx    *ctx;
 540         int no_video;
 541         int64_t initial_video_pts;
 542         int64_t initial_audio_pts;
 543 };
 544
 545 decklink_input_callback::decklink_input_callback(AVFormatContext *_avctx) : m_refCount(0)
 546 {
 547     avctx = _avctx;
 548     decklink_cctx       *cctx = (struct decklink_cctx *)avctx->priv_data;
 549     ctx = (struct decklink_ctx *)cctx->ctx;
 550     no_video = 0;
 551     initial_audio_pts = initial_video_pts = AV_NOPTS_VALUE;
 552     pthread_mutex_init(&m_mutex, NULL);
 553 }
 554
 555 decklink_input_callback::~decklink_input_callback()
 556 {
 557     pthread_mutex_destroy(&m_mutex);
 558 }
 559
 560 ULONG decklink_input_callback::AddRef(void)
 561 {
 562     pthread_mutex_lock(&m_mutex);
 563     m_refCount++;
 564     pthread_mutex_unlock(&m_mutex);
 565
 566     return (ULONG)m_refCount;
 567 }
 568
 569 ULONG decklink_input_callback::Release(void)
 570 {
 571     pthread_mutex_lock(&m_mutex);
 572     m_refCount--;
 573     pthread_mutex_unlock(&m_mutex);
 574
 575     if (m_refCount == 0) {
 576         delete this;
 577         return 0;
 578     }
 579
 580     return (ULONG)m_refCount;
 581 }
 582
 583 static int64_t get_pkt_pts(IDeckLinkVideoInputFrame *videoFrame,
 584                            IDeckLinkAudioInputPacket *audioFrame,
 585                            int64_t wallclock,
 586                            DecklinkPtsSource pts_src,
 587                            AVRational time_base, int64_t *initial_pts)
 588 {
 589     int64_t pts = AV_NOPTS_VALUE;
 590     BMDTimeValue bmd_pts;
 591     BMDTimeValue bmd_duration;
 592     HRESULT res = E_INVALIDARG;
 593     switch (pts_src) {
 594         case PTS_SRC_AUDIO:
 595             if (audioFrame)
 596                 res = audioFrame->GetPacketTime(&bmd_pts, time_base.den);
 597             break;
 598         case PTS_SRC_VIDEO:
 599             if (videoFrame)
 600                 res = videoFrame->GetStreamTime(&bmd_pts, &bmd_duration, time_base.den);
 601             break;
 602         case PTS_SRC_REFERENCE:
 603             if (videoFrame)
 604                 res = videoFrame->GetHardwareReferenceTimestamp(time_base.den, &bmd_pts, &bmd_duration);
 605             break;
 606         case PTS_SRC_WALLCLOCK:
 607         {
 608             /* MSVC does not support compound literals like AV_TIME_BASE_Q
 609              * in C++ code (compiler error C4576) */
 610             AVRational timebase;
 611             timebase.num = 1;
 612             timebase.den = AV_TIME_BASE;
 613             pts = av_rescale_q(wallclock, timebase, time_base);
 614             break;
 615         }
 616     }
 617     if (res == S_OK)
 618         pts = bmd_pts / time_base.num;
 619
 620     if (pts != AV_NOPTS_VALUE && *initial_pts == AV_NOPTS_VALUE)
 621         *initial_pts = pts;
 622     if (*initial_pts != AV_NOPTS_VALUE)
 623         pts -= *initial_pts;
 624
 625     return pts;
 626 }
 627
 628 HRESULT decklink_input_callback::VideoInputFrameArrived(
 629     IDeckLinkVideoInputFrame *videoFrame, IDeckLinkAudioInputPacket *audioFrame)
 630 {
 631     void *frameBytes;
 632     void *audioFrameBytes;
 633     BMDTimeValue frameTime;
 634     BMDTimeValue frameDuration;
 635     int64_t wallclock = 0;
 636
 637     ctx->frameCount++;
 638     if (ctx->audio_pts_source == PTS_SRC_WALLCLOCK || ctx->video_pts_source == PTS_SRC_WALLCLOCK)
 639         wallclock = av_gettime_relative();
 640
 641     // Handle Video Frame
 642     if (videoFrame) {
 643         AVPacket pkt;
 644         av_init_packet(&pkt);
 645         if (ctx->frameCount % 25 == 0) {
 646             unsigned long long qsize = avpacket_queue_size(&ctx->queue);
 647             av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 648                     "Frame received (#%lu) - Valid (%liB) - QSize %fMB\n",
 649                     ctx->frameCount,
 650                     videoFrame->GetRowBytes() * videoFrame->GetHeight(),
 651                     (double)qsize / 1024 / 1024);
 652         }
 653
 654         videoFrame->GetBytes(&frameBytes);
 655         videoFrame->GetStreamTime(&frameTime, &frameDuration,
 656                                   ctx->video_st->time_base.den);
 657
 658         if (videoFrame->GetFlags() & bmdFrameHasNoInputSource) {
 659             if (ctx->draw_bars && videoFrame->GetPixelFormat() == bmdFormat8BitYUV) {
 660                 unsigned bars[8] = {
 661                     0xEA80EA80, 0xD292D210, 0xA910A9A5, 0x90229035,
 662                     0x6ADD6ACA, 0x51EF515A, 0x286D28EF, 0x10801080 };
 663                 int width  = videoFrame->GetWidth();
 664                 int height = videoFrame->GetHeight();
 665                 unsigned *p = (unsigned *)frameBytes;
 666
 667                 for (int y = 0; y < height; y++) {
 668                     for (int x = 0; x < width; x += 2)
 669                         *p++ = bars[(x * 8) / width];
 670                 }
 671             }
 672
 673             if (!no_video) {
 674                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Frame received (#%lu) - No input signal detected "
 675                         "- Frames dropped %u\n", ctx->frameCount, ++ctx->dropped);
 676             }
 677             no_video = 1;
 678         } else {
 679             if (no_video) {
 680                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Frame received (#%lu) - Input returned "
 681                         "- Frames dropped %u\n", ctx->frameCount, ++ctx->dropped);
 682             }
 683             no_video = 0;
 684         }
 685
 686         pkt.pts = get_pkt_pts(videoFrame, audioFrame, wallclock, ctx->video_pts_source, ctx->video_st->time_base, &initial_video_pts);
 687         pkt.dts = pkt.pts;
 688
 689         pkt.duration = frameDuration;
 690         //To be made sure it still applies
 691         pkt.flags       |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 692         pkt.stream_index = ctx->video_st->index;
 693         pkt.data         = (uint8_t *)frameBytes;
 694         pkt.size         = videoFrame->GetRowBytes() *
 695                            videoFrame->GetHeight();
 696         //fprintf(stderr,"Video Frame size %d ts %d\n", pkt.size, pkt.pts);
 697
 698         if (!no_video) {
 699             IDeckLinkVideoFrameAncillary *vanc;
 700             AVPacket txt_pkt;
 701             uint8_t txt_buf0[3531]; // 35 * 46 bytes decoded teletext lines + 1 byte data_identifier + 1920 bytes OP47 decode buffer
 702             uint8_t *txt_buf = txt_buf0;
 703
 704             if (videoFrame->GetAncillaryData(&vanc) == S_OK) {
 705                 int i;
 706                 int64_t line_mask = 1;
 707                 BMDPixelFormat vanc_format = vanc->GetPixelFormat();
 708                 txt_buf[0] = 0x10;    // data_identifier - EBU_data
 709                 txt_buf++;
 710 #if CONFIG_LIBZVBI
 711                 if (ctx->bmd_mode == bmdModePAL && ctx->teletext_lines &&
 712                     (vanc_format == bmdFormat8BitYUV || vanc_format == bmdFormat10BitYUV)) {
 713                     av_assert0(videoFrame->GetWidth() == 720);
 714                     for (i = 6; i < 336; i++, line_mask <<= 1) {
 715                         uint8_t *buf;
 716                         if ((ctx->teletext_lines & line_mask) && vanc->GetBufferForVerticalBlankingLine(i, (void**)&buf) == S_OK) {
 717                             if (vanc_format == bmdFormat8BitYUV)
 718                                 txt_buf = teletext_data_unit_from_vbi_data(i, buf, txt_buf, VBI_PIXFMT_UYVY);
 719                             else
 720                                 txt_buf = teletext_data_unit_from_vbi_data_10bit(i, buf, txt_buf);
 721                         }
 722                         if (i == 22)
 723                             i = 317;
 724                     }
 725                 }
 726 #endif
 727                 if (vanc_format == bmdFormat10BitYUV && videoFrame->GetWidth() <= MAX_WIDTH_VANC) {
 728                     int idx = get_vanc_line_idx(ctx->bmd_mode);
 729                     for (i = vanc_line_numbers[idx].vanc_start; i <= vanc_line_numbers[idx].vanc_end; i++) {
 730                         uint8_t *buf;
 731                         if (vanc->GetBufferForVerticalBlankingLine(i, (void**)&buf) == S_OK) {
 732                             uint16_t luma_vanc[MAX_WIDTH_VANC];
 733                             extract_luma_from_v210(luma_vanc, buf, videoFrame->GetWidth());
 734                             txt_buf = get_metadata(avctx, luma_vanc, videoFrame->GetWidth(),
 735                                                    txt_buf, sizeof(txt_buf0) - (txt_buf - txt_buf0), &pkt);
 736                         }
 737                         if (i == vanc_line_numbers[idx].field0_vanc_end)
 738                             i = vanc_line_numbers[idx].field1_vanc_start - 1;
 739                     }
 740                 }
 741                 vanc->Release();
 742                 if (txt_buf - txt_buf0 > 1) {
 743                     int stuffing_units = (4 - ((45 + txt_buf - txt_buf0) / 46) % 4) % 4;
 744                     while (stuffing_units--) {
 745                         memset(txt_buf, 0xff, 46);
 746                         txt_buf[1] = 0x2c; // data_unit_length
 747                         txt_buf += 46;
 748                     }
 749                     av_init_packet(&txt_pkt);
 750                     txt_pkt.pts = pkt.pts;
 751                     txt_pkt.dts = pkt.dts;
 752                     txt_pkt.stream_index = ctx->teletext_st->index;
 753                     txt_pkt.data = txt_buf0;
 754                     txt_pkt.size = txt_buf - txt_buf0;
 755                     if (avpacket_queue_put(&ctx->queue, &txt_pkt) < 0) {
 756                         ++ctx->dropped;
 757                     }
 758                 }
 759             }
 760         }
 761
 762         if (avpacket_queue_put(&ctx->queue, &pkt) < 0) {
 763             ++ctx->dropped;
 764         }
 765     }
 766
 767     // Handle Audio Frame
 768     if (audioFrame) {
 769         AVPacket pkt;
 770         BMDTimeValue audio_pts;
 771         av_init_packet(&pkt);
 772
 773         //hack among hacks
 774         pkt.size = audioFrame->GetSampleFrameCount() * ctx->audio_st->codecpar->channels * (16 / 8);
 775         audioFrame->GetBytes(&audioFrameBytes);
 776         audioFrame->GetPacketTime(&audio_pts, ctx->audio_st->time_base.den);
 777         pkt.pts = get_pkt_pts(videoFrame, audioFrame, wallclock, ctx->audio_pts_source, ctx->audio_st->time_base, &initial_audio_pts);
 778         pkt.dts = pkt.pts;
 779
 780         //fprintf(stderr,"Audio Frame size %d ts %d\n", pkt.size, pkt.pts);
 781         pkt.flags       |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 782         pkt.stream_index = ctx->audio_st->index;
 783         pkt.data         = (uint8_t *)audioFrameBytes;
 784
 785         if (avpacket_queue_put(&ctx->queue, &pkt) < 0) {
 786             ++ctx->dropped;
 787         }
 788     }
 789
 790     return S_OK;
 791 }
 792
 793 HRESULT decklink_input_callback::VideoInputFormatChanged(
 794     BMDVideoInputFormatChangedEvents events, IDeckLinkDisplayMode *mode,
 795     BMDDetectedVideoInputFormatFlags)
 796 {
 797     return S_OK;
 798 }
 799
 800 static HRESULT decklink_start_input(AVFormatContext *avctx)
 801 {
 802     struct decklink_cctx *cctx = (struct decklink_cctx *)avctx->priv_data;
 803     struct decklink_ctx *ctx = (struct decklink_ctx *)cctx->ctx;
 804
 805     ctx->input_callback = new decklink_input_callback(avctx);
 806     ctx->dli->SetCallback(ctx->input_callback);
 807     return ctx->dli->StartStreams();
 808 }
 809
 810 extern "C" {
 811
 812 av_cold int ff_decklink_read_close(AVFormatContext *avctx)
 813 {
 814     struct decklink_cctx *cctx = (struct decklink_cctx *)avctx->priv_data;
 815     struct decklink_ctx *ctx = (struct decklink_ctx *)cctx->ctx;
 816
 817     if (ctx->capture_started) {
 818         ctx->dli->StopStreams();
 819         ctx->dli->DisableVideoInput();
 820         ctx->dli->DisableAudioInput();
 821     }
 822
 823     ff_decklink_cleanup(avctx);
 824     avpacket_queue_end(&ctx->queue);
 825
 826     av_freep(&cctx->ctx);
 827
 828     return 0;
 829 }
 830
 831 av_cold int ff_decklink_read_header(AVFormatContext *avctx)
 832 {
 833     struct decklink_cctx *cctx = (struct decklink_cctx *)avctx->priv_data;
 834     struct decklink_ctx *ctx;
 835     AVStream *st;
 836     HRESULT result;
 837     char fname[1024];
 838     char *tmp;
 839     int mode_num = 0;
 840     int ret;
 841
 842     ctx = (struct decklink_ctx *) av_mallocz(sizeof(struct decklink_ctx));
 843     if (!ctx)
 844         return AVERROR(ENOMEM);
 845     ctx->list_devices = cctx->list_devices;
 846     ctx->list_formats = cctx->list_formats;
 847     ctx->teletext_lines = cctx->teletext_lines;
 848     ctx->preroll      = cctx->preroll;
 849     ctx->duplex_mode  = cctx->duplex_mode;
 850     if (cctx->video_input > 0 && (unsigned int)cctx->video_input < FF_ARRAY_ELEMS(decklink_video_connection_map))
 851         ctx->video_input = decklink_video_connection_map[cctx->video_input];
 852     if (cctx->audio_input > 0 && (unsigned int)cctx->audio_input < FF_ARRAY_ELEMS(decklink_audio_connection_map))
 853         ctx->audio_input = decklink_audio_connection_map[cctx->audio_input];
 854     ctx->audio_pts_source = cctx->audio_pts_source;
 855     ctx->video_pts_source = cctx->video_pts_source;
 856     ctx->draw_bars = cctx->draw_bars;
 857     cctx->ctx = ctx;
 858
 859     /* Check audio channel option for valid values: 2, 8 or 16 */
 860     switch (cctx->audio_channels) {
 861         case 2:
 862         case 8:
 863         case 16:
 864             break;
 865         default:
 866             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Value of channels option must be one of 2, 8 or 16\n");
 867             return AVERROR(EINVAL);
 868     }
 869
 870     /* List available devices. */
 871     if (ctx->list_devices) {
 872         ff_decklink_list_devices_legacy(avctx, 1, 0);
 873         return AVERROR_EXIT;
 874     }
 875
 876     if (cctx->v210) {
 877         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The bm_v210 option is deprecated and will be removed. Please use the -raw_format yuv422p10.\n");
 878         cctx->raw_format = MKBETAG('v','2','1','0');
 879     }
 880
 881     strcpy (fname, avctx->filename);
 882     tmp=strchr (fname, '@');
 883     if (tmp != NULL) {
 884         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "The @mode syntax is deprecated and will be removed. Please use the -format_code option.\n");
 885         mode_num = atoi (tmp+1);
 886         *tmp = 0;
 887     }
 888
 889     ret = ff_decklink_init_device(avctx, fname);
 890     if (ret < 0)
 891         return ret;
 892
 893     /* Get input device. */
 894     if (ctx->dl->QueryInterface(IID_IDeckLinkInput, (void **) &ctx->dli) != S_OK) {
 895         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not open input device from '%s'\n",
 896                avctx->filename);
 897         ret = AVERROR(EIO);
 898         goto error;
 899     }
 900
 901     /* List supported formats. */
 902     if (ctx->list_formats) {
 903         ff_decklink_list_formats(avctx, DIRECTION_IN);
 904         ret = AVERROR_EXIT;
 905         goto error;
 906     }
 907
 908     if (mode_num > 0 || cctx->format_code) {
 909         if (ff_decklink_set_format(avctx, DIRECTION_IN, mode_num) < 0) {
 910             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Could not set mode number %d or format code %s for %s\n",
 911                 mode_num, (cctx->format_code) ? cctx->format_code : "(unset)", fname);
 912             ret = AVERROR(EIO);
 913             goto error;
 914         }
 915     }
 916
 917 #if !CONFIG_LIBZVBI
 918     if (ctx->teletext_lines && ctx->bmd_mode == bmdModePAL) {
 919         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Libzvbi support is needed for capturing SD PAL teletext, please recompile FFmpeg.\n");
 920         ret = AVERROR(ENOSYS);
 921         goto error;
 922     }
 923 #endif
 924
 925     /* Setup streams. */
 926     st = avformat_new_stream(avctx, NULL);
 927     if (!st) {
 928         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot add stream\n");
 929         ret = AVERROR(ENOMEM);
 930         goto error;
 931     }
 932     st->codecpar->codec_type  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 933     st->codecpar->codec_id    = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE;
 934     st->codecpar->sample_rate = bmdAudioSampleRate48kHz;
 935     st->codecpar->channels    = cctx->audio_channels;
 936     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000);  /* 64 bits pts in us */
 937     ctx->audio_st=st;
 938
 939     st = avformat_new_stream(avctx, NULL);
 940     if (!st) {
 941         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot add stream\n");
 942         ret = AVERROR(ENOMEM);
 943         goto error;
 944     }
 945     st->codecpar->codec_type  = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 946     st->codecpar->width       = ctx->bmd_width;
 947     st->codecpar->height      = ctx->bmd_height;
 948
 949     st->time_base.den      = ctx->bmd_tb_den;
 950     st->time_base.num      = ctx->bmd_tb_num;
 951     av_stream_set_r_frame_rate(st, av_make_q(st->time_base.den, st->time_base.num));
 952
 953     switch((BMDPixelFormat)cctx->raw_format) {
 954     case bmdFormat8BitYUV:
 955         st->codecpar->codec_id    = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 956         st->codecpar->codec_tag   = MKTAG('U', 'Y', 'V', 'Y');
 957         st->codecpar->format      = AV_PIX_FMT_UYVY422;
 958         st->codecpar->bit_rate    = av_rescale(ctx->bmd_width * ctx->bmd_height * 16, st->time_base.den, st->time_base.num);
 959         break;
 960     case bmdFormat10BitYUV:
 961         st->codecpar->codec_id    = AV_CODEC_ID_V210;
 962         st->codecpar->codec_tag   = MKTAG('V','2','1','0');
 963         st->codecpar->bit_rate    = av_rescale(ctx->bmd_width * ctx->bmd_height * 64, st->time_base.den, st->time_base.num * 3);
 964         st->codecpar->bits_per_coded_sample = 10;
 965         break;
 966     case bmdFormat8BitARGB:
 967         st->codecpar->codec_id    = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 968         st->codecpar->codec_tag   = avcodec_pix_fmt_to_codec_tag((enum AVPixelFormat)st->codecpar->format);;
 969         st->codecpar->format      = AV_PIX_FMT_0RGB;
 970         st->codecpar->bit_rate    = av_rescale(ctx->bmd_width * ctx->bmd_height * 32, st->time_base.den, st->time_base.num);
 971         break;
 972     case bmdFormat8BitBGRA:
 973         st->codecpar->codec_id    = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 974         st->codecpar->codec_tag   = avcodec_pix_fmt_to_codec_tag((enum AVPixelFormat)st->codecpar->format);
 975         st->codecpar->format      = AV_PIX_FMT_BGR0;
 976         st->codecpar->bit_rate    = av_rescale(ctx->bmd_width * ctx->bmd_height * 32, st->time_base.den, st->time_base.num);
 977         break;
 978     case bmdFormat10BitRGB:
 979         st->codecpar->codec_id    = AV_CODEC_ID_R210;
 980         st->codecpar->codec_tag   = MKTAG('R','2','1','0');
 981         st->codecpar->format      = AV_PIX_FMT_RGB48LE;
 982         st->codecpar->bit_rate    = av_rescale(ctx->bmd_width * ctx->bmd_height * 30, st->time_base.den, st->time_base.num);
 983         st->codecpar->bits_per_coded_sample = 10;
 984         break;
 985     default:
 986         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Raw Format %.4s not supported\n", (char*) &cctx->raw_format);
 987         ret = AVERROR(EINVAL);
 988         goto error;
 989     }
 990
 991     switch (ctx->bmd_field_dominance) {
 992     case bmdUpperFieldFirst:
 993         st->codecpar->field_order = AV_FIELD_TT;
 994         break;
 995     case bmdLowerFieldFirst:
 996         st->codecpar->field_order = AV_FIELD_BB;
 997         break;
 998     case bmdProgressiveFrame:
 999     case bmdProgressiveSegmentedFrame:
1000         st->codecpar->field_order = AV_FIELD_PROGRESSIVE;
1001         break;
1002     }
1003
1004     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000);  /* 64 bits pts in us */
1005
1006     ctx->video_st=st;
1007
1008     if (ctx->teletext_lines) {
1009         st = avformat_new_stream(avctx, NULL);
1010         if (!st) {
1011             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot add stream\n");
1012             ret = AVERROR(ENOMEM);
1013             goto error;
1014         }
1015         st->codecpar->codec_type  = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE;
1016         st->time_base.den         = ctx->bmd_tb_den;
1017         st->time_base.num         = ctx->bmd_tb_num;
1018         st->codecpar->codec_id    = AV_CODEC_ID_DVB_TELETEXT;
1019         avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000);  /* 64 bits pts in us */
1020         ctx->teletext_st = st;
1021     }
1022
1023     av_log(avctx, AV_LOG_VERBOSE, "Using %d input audio channels\n", ctx->audio_st->codecpar->channels);
1024     result = ctx->dli->EnableAudioInput(bmdAudioSampleRate48kHz, bmdAudioSampleType16bitInteger, ctx->audio_st->codecpar->channels);
1025
1026     if (result != S_OK) {
1027         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot enable audio input\n");
1028         ret = AVERROR(EIO);
1029         goto error;
1030     }
1031
1032     result = ctx->dli->EnableVideoInput(ctx->bmd_mode,
1033                                         (BMDPixelFormat) cctx->raw_format,
1034                                         bmdVideoInputFlagDefault);
1035
1036     if (result != S_OK) {
1037         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot enable video input\n");
1038         ret = AVERROR(EIO);
1039         goto error;
1040     }
1041
1042     avpacket_queue_init (avctx, &ctx->queue);
1043
1044     if (decklink_start_input (avctx) != S_OK) {
1045         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Cannot start input stream\n");
1046         ret = AVERROR(EIO);
1047         goto error;
1048     }
1049
1050     return 0;
1051
1052 error:
1053     ff_decklink_cleanup(avctx);
1054     return ret;
1055 }
1056
1057 int ff_decklink_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
1058 {
1059     struct decklink_cctx *cctx = (struct decklink_cctx *)avctx->priv_data;
1060     struct decklink_ctx *ctx = (struct decklink_ctx *)cctx->ctx;
1061
1062     avpacket_queue_get(&ctx->queue, pkt, 1);
1063
1064     return 0;
1065 }
1066
1067 int ff_decklink_list_input_devices(AVFormatContext *avctx, struct AVDeviceInfoList *device_list)
1068 {
1069     return ff_decklink_list_devices(avctx, device_list, 1, 0);
1070 }
1071
1072 } /* extern "C" */