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