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/log.h"
  34 #include "libavutil/mem.h"
  35 #include "libavutil/opt.h"
  36 #include "libavutil/parseutils.h"
  37 #include "libavutil/pixdesc.h"
  38 #include "libavfilter/avfilter.h"
  39 #include "libavfilter/avfiltergraph.h"
  40 #include "libavfilter/buffersink.h"
  41 #include "libavformat/internal.h"
  42 #include "avdevice.h"
  43
  44 typedef struct {
  45     AVClass *class;          ///< class for private options
  46     char          *graph_str;
  47     char          *graph_filename;
  48     char          *dump_graph;
  49     AVFilterGraph *graph;
  50     AVFilterContext **sinks;
  51     int *sink_stream_map;
  52     int *sink_eof;
  53     int *stream_sink_map;
  54     int *sink_stream_subcc_map;
  55     AVFrame *decoded_frame;
  56     int nb_sinks;
  57     AVPacket subcc_packet;
  58 } LavfiContext;
  59
  60 static int *create_all_formats(int n)
  61 {
  62     int i, j, *fmts, count = 0;
  63
  64     for (i = 0; i < n; i++) {
  65         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  66         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  67             count++;
  68     }
  69
  70     if (!(fmts = av_malloc((count+1) * sizeof(int))))
  71         return NULL;
  72     for (j = 0, i = 0; i < n; i++) {
  73         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  74         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  75             fmts[j++] = i;
  76     }
  77     fmts[j] = -1;
  78     return fmts;
  79 }
  80
  81 av_cold static int lavfi_read_close(AVFormatContext *avctx)
  82 {
  83     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  84
  85     av_freep(&lavfi->sink_stream_map);
  86     av_freep(&lavfi->sink_eof);
  87     av_freep(&lavfi->stream_sink_map);
  88     av_freep(&lavfi->sink_stream_subcc_map);
  89     av_freep(&lavfi->sinks);
  90     avfilter_graph_free(&lavfi->graph);
  91     av_frame_free(&lavfi->decoded_frame);
  92
  93     return 0;
  94 }
  95
  96 static int create_subcc_streams(AVFormatContext *avctx)
  97 {
  98     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  99     AVStream *st;
 100     int stream_idx, sink_idx;
 101
 102     for (stream_idx = 0; stream_idx < lavfi->nb_sinks; stream_idx++) {
 103         sink_idx = lavfi->stream_sink_map[stream_idx];
 104         if (lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx]) {
 105             lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx] = avctx->nb_streams;
 106             if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 107                 return AVERROR(ENOMEM);
 108             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_EIA_608;
 109             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE;
 110         } else {
 111             lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx] = -1;
 112         }
 113     }
 114     return 0;
 115 }
 116
 117 av_cold static int lavfi_read_header(AVFormatContext *avctx)
 118 {
 119     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 120     AVFilterInOut *input_links = NULL, *output_links = NULL, *inout;
 121     AVFilter *buffersink, *abuffersink;
 122     int *pix_fmts = create_all_formats(AV_PIX_FMT_NB);
 123     enum AVMediaType type;
 124     int ret = 0, i, n;
 125
 126 #define FAIL(ERR) { ret = ERR; goto end; }
 127
 128     if (!pix_fmts)
 129         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 130
 131     avfilter_register_all();
 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         ret = avio_open(&avio, lavfi->graph_filename, AVIO_FLAG_READ);
 146         if (ret < 0)
 147             goto end;
 148         av_bprint_init(&graph_file_pb, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 149         ret = avio_read_to_bprint(avio, &graph_file_pb, INT_MAX);
 150         avio_closep(&avio);
 151         av_bprint_chars(&graph_file_pb, '\0', 1);
 152         if (!ret && !av_bprint_is_complete(&graph_file_pb))
 153             ret = AVERROR(ENOMEM);
 154         if (ret) {
 155             av_bprint_finalize(&graph_file_pb, NULL);
 156             goto end;
 157         }
 158         if ((ret = av_bprint_finalize(&graph_file_pb, &lavfi->graph_str)))
 159             goto end;
 160     }
 161
 162     if (!lavfi->graph_str)
 163         lavfi->graph_str = av_strdup(avctx->filename);
 164
 165     /* parse the graph, create a stream for each open output */
 166     if (!(lavfi->graph = avfilter_graph_alloc()))
 167         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 168
 169     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(lavfi->graph, lavfi->graph_str,
 170                                     &input_links, &output_links, avctx)) < 0)
 171         goto end;
 172
 173     if (input_links) {
 174         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 175                "Open inputs in the filtergraph are not acceptable\n");
 176         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 177     }
 178
 179     /* count the outputs */
 180     for (n = 0, inout = output_links; inout; n++, inout = inout->next);
 181     lavfi->nb_sinks = n;
 182
 183     if (!(lavfi->sink_stream_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 184         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 185     if (!(lavfi->sink_eof = av_mallocz(sizeof(int) * n)))
 186         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 187     if (!(lavfi->stream_sink_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 188         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 189     if (!(lavfi->sink_stream_subcc_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 190         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 191
 192     for (i = 0; i < n; i++)
 193         lavfi->stream_sink_map[i] = -1;
 194
 195     /* parse the output link names - they need to be of the form out0, out1, ...
 196      * create a mapping between them and the streams */
 197     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 198         int stream_idx = 0, suffix = 0, use_subcc = 0;
 199         sscanf(inout->name, "out%n%d%n", &suffix, &stream_idx, &suffix);
 200         if (!suffix) {
 201             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 202                    "Invalid outpad name '%s'\n", inout->name);
 203             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 204         }
 205         if (inout->name[suffix]) {
 206             if (!strcmp(inout->name + suffix, "+subcc")) {
 207                 use_subcc = 1;
 208             } else {
 209                 av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 210                        "Invalid outpad suffix '%s'\n", inout->name);
 211                 FAIL(AVERROR(EINVAL));
 212             }
 213         }
 214
 215         if ((unsigned)stream_idx >= n) {
 216             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 217                    "Invalid index was specified in output '%s', "
 218                    "must be a non-negative value < %d\n",
 219                    inout->name, n);
 220             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 221         }
 222
 223         if (lavfi->stream_sink_map[stream_idx] != -1) {
 224             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 225                    "An output with stream index %d was already specified\n",
 226                    stream_idx);
 227             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 228         }
 229         lavfi->sink_stream_map[i] = stream_idx;
 230         lavfi->stream_sink_map[stream_idx] = i;
 231         lavfi->sink_stream_subcc_map[i] = !!use_subcc;
 232     }
 233
 234     /* for each open output create a corresponding stream */
 235     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 236         AVStream *st;
 237         if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 238             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 239         st->id = i;
 240     }
 241
 242     /* create a sink for each output and connect them to the graph */
 243     lavfi->sinks = av_malloc_array(lavfi->nb_sinks, sizeof(AVFilterContext *));
 244     if (!lavfi->sinks)
 245         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 246
 247     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 248         AVFilterContext *sink;
 249
 250         type = avfilter_pad_get_type(inout->filter_ctx->output_pads, inout->pad_idx);
 251
 252         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && ! buffersink ||
 253             type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && ! abuffersink) {
 254                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required buffersink filter, aborting.\n");
 255                 FAIL(AVERROR_FILTER_NOT_FOUND);
 256         }
 257
 258         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 259             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
 260                                                inout->name, NULL,
 261                                                NULL, lavfi->graph);
 262             if (ret >= 0)
 263                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "pix_fmts", pix_fmts,  AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 264             if (ret < 0)
 265                 goto end;
 266         } else if (type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 267             enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_U8,
 268                                                   AV_SAMPLE_FMT_S16,
 269                                                   AV_SAMPLE_FMT_S32,
 270                                                   AV_SAMPLE_FMT_FLT,
 271                                                   AV_SAMPLE_FMT_DBL, -1 };
 272
 273             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, abuffersink,
 274                                                inout->name, NULL,
 275                                                NULL, lavfi->graph);
 276             if (ret >= 0)
 277                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "sample_fmts", sample_fmts,  AV_SAMPLE_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 278             if (ret < 0)
 279                 goto end;
 280             ret = av_opt_set_int(sink, "all_channel_counts", 1,
 281                                  AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 282             if (ret < 0)
 283                 goto end;
 284         } else {
 285             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 286                    "Output '%s' is not a video or audio output, not yet supported\n", inout->name);
 287             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 288         }
 289
 290         lavfi->sinks[i] = sink;
 291         if ((ret = avfilter_link(inout->filter_ctx, inout->pad_idx, sink, 0)) < 0)
 292             goto end;
 293     }
 294
 295     /* configure the graph */
 296     if ((ret = avfilter_graph_config(lavfi->graph, avctx)) < 0)
 297         goto end;
 298
 299     if (lavfi->dump_graph) {
 300         char *dump = avfilter_graph_dump(lavfi->graph, lavfi->dump_graph);
 301         fputs(dump, stderr);
 302         fflush(stderr);
 303         av_free(dump);
 304     }
 305
 306     /* fill each stream with the information in the corresponding sink */
 307     for (i = 0; i < lavfi->nb_sinks; i++) {
 308         AVFilterLink *link = lavfi->sinks[lavfi->stream_sink_map[i]]->inputs[0];
 309         AVStream *st = avctx->streams[i];
 310         st->codec->codec_type = link->type;
 311         avpriv_set_pts_info(st, 64, link->time_base.num, link->time_base.den);
 312         if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 313             st->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 314             st->codec->pix_fmt    = link->format;
 315             st->codec->time_base  = link->time_base;
 316             st->codec->width      = link->w;
 317             st->codec->height     = link->h;
 318             st       ->sample_aspect_ratio =
 319             st->codec->sample_aspect_ratio = link->sample_aspect_ratio;
 320             avctx->probesize = FFMAX(avctx->probesize,
 321                                      link->w * link->h *
 322                                      av_get_padded_bits_per_pixel(av_pix_fmt_desc_get(link->format)) *
 323                                      30);
 324         } else if (link->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 325             st->codec->codec_id    = av_get_pcm_codec(link->format, -1);
 326             st->codec->channels    = avfilter_link_get_channels(link);
 327             st->codec->sample_fmt  = link->format;
 328             st->codec->sample_rate = link->sample_rate;
 329             st->codec->time_base   = link->time_base;
 330             st->codec->channel_layout = link->channel_layout;
 331             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
 332                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 333                        "Could not find PCM codec for sample format %s.\n",
 334                        av_get_sample_fmt_name(link->format));
 335         }
 336     }
 337
 338     if ((ret = create_subcc_streams(avctx)) < 0)
 339         FAIL(ret);
 340
 341     if (!(lavfi->decoded_frame = av_frame_alloc()))
 342         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 343
 344 end:
 345     av_free(pix_fmts);
 346     avfilter_inout_free(&input_links);
 347     avfilter_inout_free(&output_links);
 348     if (ret < 0)
 349         lavfi_read_close(avctx);
 350     return ret;
 351 }
 352
 353 static int create_subcc_packet(AVFormatContext *avctx, AVFrame *frame,
 354                                int sink_idx)
 355 {
 356     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 357     AVFrameSideData *sd;
 358     int stream_idx, i, ret;
 359
 360     if ((stream_idx = lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx]) < 0)
 361         return 0;
 362     for (i = 0; i < frame->nb_side_data; i++)
 363         if (frame->side_data[i]->type == AV_FRAME_DATA_A53_CC)
 364             break;
 365     if (i >= frame->nb_side_data)
 366         return 0;
 367     sd = frame->side_data[i];
 368     if ((ret = av_new_packet(&lavfi->subcc_packet, sd->size)) < 0)
 369         return ret;
 370     memcpy(lavfi->subcc_packet.data, sd->data, sd->size);
 371     lavfi->subcc_packet.stream_index = stream_idx;
 372     lavfi->subcc_packet.pts = frame->pts;
 373     lavfi->subcc_packet.pos = av_frame_get_pkt_pos(frame);
 374     return 0;
 375 }
 376
 377 static int lavfi_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 378 {
 379     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 380     double min_pts = DBL_MAX;
 381     int stream_idx, min_pts_sink_idx = 0;
 382     AVFrame *frame = lavfi->decoded_frame;
 383     AVPicture pict;
 384     AVDictionary *frame_metadata;
 385     int ret, i;
 386     int size = 0;
 387
 388     if (lavfi->subcc_packet.size) {
 389         *pkt = lavfi->subcc_packet;
 390         av_init_packet(&lavfi->subcc_packet);
 391         lavfi->subcc_packet.size = 0;
 392         lavfi->subcc_packet.data = NULL;
 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 = lavfi->sinks[i]->inputs[0]->time_base;
 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             av_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         av_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     av_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
 431     if (frame->width /* FIXME best way of testing a video */) {
 432         size = avpicture_get_size(frame->format, frame->width, frame->height);
 433         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 434             return ret;
 435
 436         memcpy(pict.data,     frame->data,     4*sizeof(frame->data[0]));
 437         memcpy(pict.linesize, frame->linesize, 4*sizeof(frame->linesize[0]));
 438
 439         avpicture_layout(&pict, frame->format, frame->width, frame->height,
 440                          pkt->data, size);
 441     } else if (av_frame_get_channels(frame) /* FIXME test audio */) {
 442         size = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format) *
 443                                    av_frame_get_channels(frame);
 444         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 445             return ret;
 446         memcpy(pkt->data, frame->data[0], size);
 447     }
 448
 449     frame_metadata = av_frame_get_metadata(frame);
 450     if (frame_metadata) {
 451         uint8_t *metadata;
 452         AVDictionaryEntry *e = NULL;
 453         AVBPrint meta_buf;
 454
 455         av_bprint_init(&meta_buf, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 456         while ((e = av_dict_get(frame_metadata, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 457             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->key);
 458             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 459             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->value);
 460             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 461         }
 462         if (!av_bprint_is_complete(&meta_buf) ||
 463             !(metadata = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_STRINGS_METADATA,
 464                                                  meta_buf.len))) {
 465             av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 466             return AVERROR(ENOMEM);
 467         }
 468         memcpy(metadata, meta_buf.str, meta_buf.len);
 469         av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 470     }
 471
 472     if ((ret = create_subcc_packet(avctx, frame, min_pts_sink_idx)) < 0) {
 473         av_frame_unref(frame);
 474         av_packet_unref(pkt);
 475         return ret;
 476     }
 477
 478     pkt->stream_index = stream_idx;
 479     pkt->pts = frame->pts;
 480     pkt->pos = av_frame_get_pkt_pos(frame);
 481     pkt->size = size;
 482     av_frame_unref(frame);
 483     return size;
 484 }
 485
 486 #define OFFSET(x) offsetof(LavfiContext, x)
 487
 488 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 489
 490 static const AVOption options[] = {
 491     { "graph",     "set libavfilter graph", OFFSET(graph_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 492     { "graph_file","set libavfilter graph filename", OFFSET(graph_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC},
 493     { "dumpgraph", "dump graph to stderr",  OFFSET(dump_graph), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 494     { NULL },
 495 };
 496
 497 static const AVClass lavfi_class = {
 498     .class_name = "lavfi indev",
 499     .item_name  = av_default_item_name,
 500     .option     = options,
 501     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 502     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_INPUT,
 503 };
 504
 505 AVInputFormat ff_lavfi_demuxer = {
 506     .name           = "lavfi",
 507     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Libavfilter virtual input device"),
 508     .priv_data_size = sizeof(LavfiContext),
 509     .read_header    = lavfi_read_header,
 510     .read_packet    = lavfi_read_packet,
 511     .read_close     = lavfi_read_close,
 512     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 513     .priv_class     = &lavfi_class,
 514 };