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/imgutils.h"
  34 #include "libavutil/internal.h"
  35 #include "libavutil/log.h"
  36 #include "libavutil/mem.h"
  37 #include "libavutil/opt.h"
  38 #include "libavutil/parseutils.h"
  39 #include "libavutil/pixdesc.h"
  40 #include "libavfilter/avfilter.h"
  41 #include "libavfilter/avfiltergraph.h"
  42 #include "libavfilter/buffersink.h"
  43 #include "libavformat/internal.h"
  44 #include "avdevice.h"
  45
  46 typedef struct {
  47     AVClass *class;          ///< class for private options
  48     char          *graph_str;
  49     char          *graph_filename;
  50     char          *dump_graph;
  51     AVFilterGraph *graph;
  52     AVFilterContext **sinks;
  53     int *sink_stream_map;
  54     int *sink_eof;
  55     int *stream_sink_map;
  56     int *sink_stream_subcc_map;
  57     AVFrame *decoded_frame;
  58     int nb_sinks;
  59     AVPacket subcc_packet;
  60 } LavfiContext;
  61
  62 static int *create_all_formats(int n)
  63 {
  64     int i, j, *fmts, count = 0;
  65
  66     for (i = 0; i < n; i++) {
  67         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  68         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  69             count++;
  70     }
  71
  72     if (!(fmts = av_malloc((count+1) * sizeof(int))))
  73         return NULL;
  74     for (j = 0, i = 0; i < n; i++) {
  75         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  76         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  77             fmts[j++] = i;
  78     }
  79     fmts[j] = -1;
  80     return fmts;
  81 }
  82
  83 av_cold static int lavfi_read_close(AVFormatContext *avctx)
  84 {
  85     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  86
  87     av_freep(&lavfi->sink_stream_map);
  88     av_freep(&lavfi->sink_eof);
  89     av_freep(&lavfi->stream_sink_map);
  90     av_freep(&lavfi->sink_stream_subcc_map);
  91     av_freep(&lavfi->sinks);
  92     avfilter_graph_free(&lavfi->graph);
  93     av_frame_free(&lavfi->decoded_frame);
  94
  95     return 0;
  96 }
  97
  98 static int create_subcc_streams(AVFormatContext *avctx)
  99 {
 100     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 101     AVStream *st;
 102     int stream_idx, sink_idx;
 103
 104     for (stream_idx = 0; stream_idx < lavfi->nb_sinks; stream_idx++) {
 105         sink_idx = lavfi->stream_sink_map[stream_idx];
 106         if (lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx]) {
 107             lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx] = avctx->nb_streams;
 108             if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 109                 return AVERROR(ENOMEM);
 110             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_EIA_608;
 111             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE;
 112         } else {
 113             lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx] = -1;
 114         }
 115     }
 116     return 0;
 117 }
 118
 119 av_cold static int lavfi_read_header(AVFormatContext *avctx)
 120 {
 121     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 122     AVFilterInOut *input_links = NULL, *output_links = NULL, *inout;
 123     AVFilter *buffersink, *abuffersink;
 124     int *pix_fmts = create_all_formats(AV_PIX_FMT_NB);
 125     enum AVMediaType type;
 126     int ret = 0, i, n;
 127
 128 #define FAIL(ERR) { ret = ERR; goto end; }
 129
 130     if (!pix_fmts)
 131         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 132
 133     avfilter_register_all();
 134
 135     buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink");
 136     abuffersink = avfilter_get_by_name("abuffersink");
 137
 138     if (lavfi->graph_filename && lavfi->graph_str) {
 139         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 140                "Only one of the graph or graph_file options must be specified\n");
 141         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 142     }
 143
 144     if (lavfi->graph_filename) {
 145         AVBPrint graph_file_pb;
 146         AVIOContext *avio = NULL;
 147         ret = avio_open(&avio, lavfi->graph_filename, AVIO_FLAG_READ);
 148         if (ret < 0)
 149             goto end;
 150         av_bprint_init(&graph_file_pb, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 151         ret = avio_read_to_bprint(avio, &graph_file_pb, INT_MAX);
 152         avio_closep(&avio);
 153         av_bprint_chars(&graph_file_pb, '\0', 1);
 154         if (!ret && !av_bprint_is_complete(&graph_file_pb))
 155             ret = AVERROR(ENOMEM);
 156         if (ret) {
 157             av_bprint_finalize(&graph_file_pb, NULL);
 158             goto end;
 159         }
 160         if ((ret = av_bprint_finalize(&graph_file_pb, &lavfi->graph_str)))
 161             goto end;
 162     }
 163
 164     if (!lavfi->graph_str)
 165         lavfi->graph_str = av_strdup(avctx->filename);
 166
 167     /* parse the graph, create a stream for each open output */
 168     if (!(lavfi->graph = avfilter_graph_alloc()))
 169         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 170
 171     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(lavfi->graph, lavfi->graph_str,
 172                                     &input_links, &output_links, avctx)) < 0)
 173         goto end;
 174
 175     if (input_links) {
 176         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 177                "Open inputs in the filtergraph are not acceptable\n");
 178         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 179     }
 180
 181     /* count the outputs */
 182     for (n = 0, inout = output_links; inout; n++, inout = inout->next);
 183     lavfi->nb_sinks = n;
 184
 185     if (!(lavfi->sink_stream_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 186         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 187     if (!(lavfi->sink_eof = av_mallocz(sizeof(int) * n)))
 188         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 189     if (!(lavfi->stream_sink_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 190         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 191     if (!(lavfi->sink_stream_subcc_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 192         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 193
 194     for (i = 0; i < n; i++)
 195         lavfi->stream_sink_map[i] = -1;
 196
 197     /* parse the output link names - they need to be of the form out0, out1, ...
 198      * create a mapping between them and the streams */
 199     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 200         int stream_idx = 0, suffix = 0, use_subcc = 0;
 201         sscanf(inout->name, "out%n%d%n", &suffix, &stream_idx, &suffix);
 202         if (!suffix) {
 203             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 204                    "Invalid outpad name '%s'\n", inout->name);
 205             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 206         }
 207         if (inout->name[suffix]) {
 208             if (!strcmp(inout->name + suffix, "+subcc")) {
 209                 use_subcc = 1;
 210             } else {
 211                 av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 212                        "Invalid outpad suffix '%s'\n", inout->name);
 213                 FAIL(AVERROR(EINVAL));
 214             }
 215         }
 216
 217         if ((unsigned)stream_idx >= n) {
 218             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 219                    "Invalid index was specified in output '%s', "
 220                    "must be a non-negative value < %d\n",
 221                    inout->name, n);
 222             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 223         }
 224
 225         if (lavfi->stream_sink_map[stream_idx] != -1) {
 226             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 227                    "An output with stream index %d was already specified\n",
 228                    stream_idx);
 229             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 230         }
 231         lavfi->sink_stream_map[i] = stream_idx;
 232         lavfi->stream_sink_map[stream_idx] = i;
 233         lavfi->sink_stream_subcc_map[i] = !!use_subcc;
 234     }
 235
 236     /* for each open output create a corresponding stream */
 237     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 238         AVStream *st;
 239         if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 240             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 241         st->id = i;
 242     }
 243
 244     /* create a sink for each output and connect them to the graph */
 245     lavfi->sinks = av_malloc_array(lavfi->nb_sinks, sizeof(AVFilterContext *));
 246     if (!lavfi->sinks)
 247         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 248
 249     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 250         AVFilterContext *sink;
 251
 252         type = avfilter_pad_get_type(inout->filter_ctx->output_pads, inout->pad_idx);
 253
 254         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && ! buffersink ||
 255             type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && ! abuffersink) {
 256                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required buffersink filter, aborting.\n");
 257                 FAIL(AVERROR_FILTER_NOT_FOUND);
 258         }
 259
 260         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 261             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
 262                                                inout->name, NULL,
 263                                                NULL, lavfi->graph);
 264             if (ret >= 0)
 265                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "pix_fmts", pix_fmts,  AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 266             if (ret < 0)
 267                 goto end;
 268         } else if (type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 269             enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_U8,
 270                                                   AV_SAMPLE_FMT_S16,
 271                                                   AV_SAMPLE_FMT_S32,
 272                                                   AV_SAMPLE_FMT_FLT,
 273                                                   AV_SAMPLE_FMT_DBL, -1 };
 274
 275             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, abuffersink,
 276                                                inout->name, NULL,
 277                                                NULL, lavfi->graph);
 278             if (ret >= 0)
 279                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "sample_fmts", sample_fmts,  AV_SAMPLE_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 280             if (ret < 0)
 281                 goto end;
 282             ret = av_opt_set_int(sink, "all_channel_counts", 1,
 283                                  AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 284             if (ret < 0)
 285                 goto end;
 286         } else {
 287             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 288                    "Output '%s' is not a video or audio output, not yet supported\n", inout->name);
 289             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 290         }
 291
 292         lavfi->sinks[i] = sink;
 293         if ((ret = avfilter_link(inout->filter_ctx, inout->pad_idx, sink, 0)) < 0)
 294             goto end;
 295     }
 296
 297     /* configure the graph */
 298     if ((ret = avfilter_graph_config(lavfi->graph, avctx)) < 0)
 299         goto end;
 300
 301     if (lavfi->dump_graph) {
 302         char *dump = avfilter_graph_dump(lavfi->graph, lavfi->dump_graph);
 303         fputs(dump, stderr);
 304         fflush(stderr);
 305         av_free(dump);
 306     }
 307
 308     /* fill each stream with the information in the corresponding sink */
 309     for (i = 0; i < lavfi->nb_sinks; i++) {
 310         AVFilterLink *link = lavfi->sinks[lavfi->stream_sink_map[i]]->inputs[0];
 311         AVStream *st = avctx->streams[i];
 312         st->codec->codec_type = link->type;
 313         avpriv_set_pts_info(st, 64, link->time_base.num, link->time_base.den);
 314         if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 315             st->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 316             st->codec->pix_fmt    = link->format;
 317             st->codec->time_base  = link->time_base;
 318             st->codec->width      = link->w;
 319             st->codec->height     = link->h;
 320             st       ->sample_aspect_ratio =
 321             st->codec->sample_aspect_ratio = link->sample_aspect_ratio;
 322             avctx->probesize = FFMAX(avctx->probesize,
 323                                      link->w * link->h *
 324                                      av_get_padded_bits_per_pixel(av_pix_fmt_desc_get(link->format)) *
 325                                      30);
 326         } else if (link->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 327             st->codec->codec_id    = av_get_pcm_codec(link->format, -1);
 328             st->codec->channels    = avfilter_link_get_channels(link);
 329             st->codec->sample_fmt  = link->format;
 330             st->codec->sample_rate = link->sample_rate;
 331             st->codec->time_base   = link->time_base;
 332             st->codec->channel_layout = link->channel_layout;
 333             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
 334                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 335                        "Could not find PCM codec for sample format %s.\n",
 336                        av_get_sample_fmt_name(link->format));
 337         }
 338     }
 339
 340     if ((ret = create_subcc_streams(avctx)) < 0)
 341         goto end;
 342
 343     if (!(lavfi->decoded_frame = av_frame_alloc()))
 344         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 345
 346 end:
 347     av_free(pix_fmts);
 348     avfilter_inout_free(&input_links);
 349     avfilter_inout_free(&output_links);
 350     if (ret < 0)
 351         lavfi_read_close(avctx);
 352     return ret;
 353 }
 354
 355 static int create_subcc_packet(AVFormatContext *avctx, AVFrame *frame,
 356                                int sink_idx)
 357 {
 358     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 359     AVFrameSideData *sd;
 360     int stream_idx, i, ret;
 361
 362     if ((stream_idx = lavfi->sink_stream_subcc_map[sink_idx]) < 0)
 363         return 0;
 364     for (i = 0; i < frame->nb_side_data; i++)
 365         if (frame->side_data[i]->type == AV_FRAME_DATA_A53_CC)
 366             break;
 367     if (i >= frame->nb_side_data)
 368         return 0;
 369     sd = frame->side_data[i];
 370     if ((ret = av_new_packet(&lavfi->subcc_packet, sd->size)) < 0)
 371         return ret;
 372     memcpy(lavfi->subcc_packet.data, sd->data, sd->size);
 373     lavfi->subcc_packet.stream_index = stream_idx;
 374     lavfi->subcc_packet.pts = frame->pts;
 375     lavfi->subcc_packet.pos = av_frame_get_pkt_pos(frame);
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 static int lavfi_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 380 {
 381     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 382     double min_pts = DBL_MAX;
 383     int stream_idx, min_pts_sink_idx = 0;
 384     AVFrame *frame = lavfi->decoded_frame;
 385     AVPicture pict;
 386     AVDictionary *frame_metadata;
 387     int ret, i;
 388     int size = 0;
 389
 390     if (lavfi->subcc_packet.size) {
 391         *pkt = lavfi->subcc_packet;
 392         av_init_packet(&lavfi->subcc_packet);
 393         lavfi->subcc_packet.size = 0;
 394         lavfi->subcc_packet.data = NULL;
 395         return pkt->size;
 396     }
 397
 398     /* iterate through all the graph sinks. Select the sink with the
 399      * minimum PTS */
 400     for (i = 0; i < lavfi->nb_sinks; i++) {
 401         AVRational tb = lavfi->sinks[i]->inputs[0]->time_base;
 402         double d;
 403         int ret;
 404
 405         if (lavfi->sink_eof[i])
 406             continue;
 407
 408         ret = av_buffersink_get_frame_flags(lavfi->sinks[i], frame,
 409                                             AV_BUFFERSINK_FLAG_PEEK);
 410         if (ret == AVERROR_EOF) {
 411             ff_dlog(avctx, "EOF sink_idx:%d\n", i);
 412             lavfi->sink_eof[i] = 1;
 413             continue;
 414         } else if (ret < 0)
 415             return ret;
 416         d = av_rescale_q_rnd(frame->pts, tb, AV_TIME_BASE_Q, AV_ROUND_NEAR_INF|AV_ROUND_PASS_MINMAX);
 417         ff_dlog(avctx, "sink_idx:%d time:%f\n", i, d);
 418         av_frame_unref(frame);
 419
 420         if (d < min_pts) {
 421             min_pts = d;
 422             min_pts_sink_idx = i;
 423         }
 424     }
 425     if (min_pts == DBL_MAX)
 426         return AVERROR_EOF;
 427
 428     ff_dlog(avctx, "min_pts_sink_idx:%i\n", min_pts_sink_idx);
 429
 430     av_buffersink_get_frame_flags(lavfi->sinks[min_pts_sink_idx], frame, 0);
 431     stream_idx = lavfi->sink_stream_map[min_pts_sink_idx];
 432
 433     if (frame->width /* FIXME best way of testing a video */) {
 434         size = av_image_get_buffer_size(frame->format, frame->width, frame->height, 1);
 435         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 436             return ret;
 437
 438         memcpy(pict.data,     frame->data,     4*sizeof(frame->data[0]));
 439         memcpy(pict.linesize, frame->linesize, 4*sizeof(frame->linesize[0]));
 440
 441         avpicture_layout(&pict, frame->format, frame->width, frame->height,
 442                          pkt->data, size);
 443     } else if (av_frame_get_channels(frame) /* FIXME test audio */) {
 444         size = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format) *
 445                                    av_frame_get_channels(frame);
 446         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 447             return ret;
 448         memcpy(pkt->data, frame->data[0], size);
 449     }
 450
 451     frame_metadata = av_frame_get_metadata(frame);
 452     if (frame_metadata) {
 453         uint8_t *metadata;
 454         AVDictionaryEntry *e = NULL;
 455         AVBPrint meta_buf;
 456
 457         av_bprint_init(&meta_buf, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 458         while ((e = av_dict_get(frame_metadata, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 459             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->key);
 460             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 461             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->value);
 462             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 463         }
 464         if (!av_bprint_is_complete(&meta_buf) ||
 465             !(metadata = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_STRINGS_METADATA,
 466                                                  meta_buf.len))) {
 467             av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 468             return AVERROR(ENOMEM);
 469         }
 470         memcpy(metadata, meta_buf.str, meta_buf.len);
 471         av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 472     }
 473
 474     if ((ret = create_subcc_packet(avctx, frame, min_pts_sink_idx)) < 0) {
 475         av_frame_unref(frame);
 476         av_packet_unref(pkt);
 477         return ret;
 478     }
 479
 480     pkt->stream_index = stream_idx;
 481     pkt->pts = frame->pts;
 482     pkt->pos = av_frame_get_pkt_pos(frame);
 483     pkt->size = size;
 484     av_frame_unref(frame);
 485     return size;
 486 }
 487
 488 #define OFFSET(x) offsetof(LavfiContext, x)
 489
 490 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 491
 492 static const AVOption options[] = {
 493     { "graph",     "set libavfilter graph", OFFSET(graph_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 494     { "graph_file","set libavfilter graph filename", OFFSET(graph_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC},
 495     { "dumpgraph", "dump graph to stderr",  OFFSET(dump_graph), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 496     { NULL },
 497 };
 498
 499 static const AVClass lavfi_class = {
 500     .class_name = "lavfi indev",
 501     .item_name  = av_default_item_name,
 502     .option     = options,
 503     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 504     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_INPUT,
 505 };
 506
 507 AVInputFormat ff_lavfi_demuxer = {
 508     .name           = "lavfi",
 509     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Libavfilter virtual input device"),
 510     .priv_data_size = sizeof(LavfiContext),
 511     .read_header    = lavfi_read_header,
 512     .read_packet    = lavfi_read_packet,
 513     .read_close     = lavfi_read_close,
 514     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 515     .priv_class     = &lavfi_class,
 516 };