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 } LavfiContext;
  55
  56 static int *create_all_formats(int n)
  57 {
  58     int i, j, *fmts, count = 0;
  59
  60     for (i = 0; i < n; i++) {
  61         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  62         if (!(desc->flags & PIX_FMT_HWACCEL))
  63             count++;
  64     }
  65
  66     if (!(fmts = av_malloc((count+1) * sizeof(int))))
  67         return NULL;
  68     for (j = 0, i = 0; i < n; i++) {
  69         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  70         if (!(desc->flags & PIX_FMT_HWACCEL))
  71             fmts[j++] = i;
  72     }
  73     fmts[j] = -1;
  74     return fmts;
  75 }
  76
  77 av_cold static int lavfi_read_close(AVFormatContext *avctx)
  78 {
  79     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  80
  81     av_freep(&lavfi->sink_stream_map);
  82     av_freep(&lavfi->sink_eof);
  83     av_freep(&lavfi->stream_sink_map);
  84     av_freep(&lavfi->sinks);
  85     avfilter_graph_free(&lavfi->graph);
  86
  87     return 0;
  88 }
  89
  90 av_cold static int lavfi_read_header(AVFormatContext *avctx)
  91 {
  92     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  93     AVFilterInOut *input_links = NULL, *output_links = NULL, *inout;
  94     AVFilter *buffersink, *abuffersink;
  95     int *pix_fmts = create_all_formats(AV_PIX_FMT_NB);
  96     enum AVMediaType type;
  97     int ret = 0, i, n;
  98
  99 #define FAIL(ERR) { ret = ERR; goto end; }
 100
 101     if (!pix_fmts)
 102         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 103
 104     avfilter_register_all();
 105
 106     buffersink = avfilter_get_by_name("ffbuffersink");
 107     abuffersink = avfilter_get_by_name("ffabuffersink");
 108
 109     if (lavfi->graph_filename && lavfi->graph_str) {
 110         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 111                "Only one of the graph or graph_file options must be specified\n");
 112         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 113     }
 114
 115     if (lavfi->graph_filename) {
 116         uint8_t *file_buf, *graph_buf;
 117         size_t file_bufsize;
 118         ret = av_file_map(lavfi->graph_filename,
 119                           &file_buf, &file_bufsize, 0, avctx);
 120         if (ret < 0)
 121             goto end;
 122
 123         /* create a 0-terminated string based on the read file */
 124         graph_buf = av_malloc(file_bufsize + 1);
 125         if (!graph_buf) {
 126             av_file_unmap(file_buf, file_bufsize);
 127             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 128         }
 129         memcpy(graph_buf, file_buf, file_bufsize);
 130         graph_buf[file_bufsize] = 0;
 131         av_file_unmap(file_buf, file_bufsize);
 132         lavfi->graph_str = graph_buf;
 133     }
 134
 135     if (!lavfi->graph_str)
 136         lavfi->graph_str = av_strdup(avctx->filename);
 137
 138     /* parse the graph, create a stream for each open output */
 139     if (!(lavfi->graph = avfilter_graph_alloc()))
 140         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 141
 142     if ((ret = avfilter_graph_parse(lavfi->graph, lavfi->graph_str,
 143                                     &input_links, &output_links, avctx)) < 0)
 144         FAIL(ret);
 145
 146     if (input_links) {
 147         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 148                "Open inputs in the filtergraph are not acceptable\n");
 149         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 150     }
 151
 152     /* count the outputs */
 153     for (n = 0, inout = output_links; inout; n++, inout = inout->next);
 154
 155     if (!(lavfi->sink_stream_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 156         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 157     if (!(lavfi->sink_eof = av_mallocz(sizeof(int) * n)))
 158         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 159     if (!(lavfi->stream_sink_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 160         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 161
 162     for (i = 0; i < n; i++)
 163         lavfi->stream_sink_map[i] = -1;
 164
 165     /* parse the output link names - they need to be of the form out0, out1, ...
 166      * create a mapping between them and the streams */
 167     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 168         int stream_idx;
 169         if (!strcmp(inout->name, "out"))
 170             stream_idx = 0;
 171         else if (sscanf(inout->name, "out%d\n", &stream_idx) != 1) {
 172             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 173                    "Invalid outpad name '%s'\n", inout->name);
 174             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 175         }
 176
 177         if ((unsigned)stream_idx >= n) {
 178             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 179                    "Invalid index was specified in output '%s', "
 180                    "must be a non-negative value < %d\n",
 181                    inout->name, n);
 182             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 183         }
 184
 185         /* is an audio or video output? */
 186         type = inout->filter_ctx->output_pads[inout->pad_idx].type;
 187         if (type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO && type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 188             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 189                    "Output '%s' is not a video or audio output, not yet supported\n", inout->name);
 190             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 191         }
 192
 193         if (lavfi->stream_sink_map[stream_idx] != -1) {
 194             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 195                    "An output with stream index %d was already specified\n",
 196                    stream_idx);
 197             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 198         }
 199         lavfi->sink_stream_map[i] = stream_idx;
 200         lavfi->stream_sink_map[stream_idx] = i;
 201     }
 202
 203     /* for each open output create a corresponding stream */
 204     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 205         AVStream *st;
 206         if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 207             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 208         st->id = i;
 209     }
 210
 211     /* create a sink for each output and connect them to the graph */
 212     lavfi->sinks = av_malloc(sizeof(AVFilterContext *) * avctx->nb_streams);
 213     if (!lavfi->sinks)
 214         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 215
 216     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 217         AVFilterContext *sink;
 218
 219         type = inout->filter_ctx->output_pads[inout->pad_idx].type;
 220
 221         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && ! buffersink ||
 222             type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && ! abuffersink) {
 223                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required buffersink filter, aborting.\n");
 224                 FAIL(AVERROR_FILTER_NOT_FOUND);
 225         }
 226
 227         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 228             AVBufferSinkParams *buffersink_params = av_buffersink_params_alloc();
 229
 230             buffersink_params->pixel_fmts = pix_fmts;
 231             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
 232                                                inout->name, NULL,
 233                                                buffersink_params, lavfi->graph);
 234             av_freep(&buffersink_params);
 235
 236             if (ret < 0)
 237                 goto end;
 238         } else if (type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 239             enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_U8,
 240                                                   AV_SAMPLE_FMT_S16,
 241                                                   AV_SAMPLE_FMT_S32,
 242                                                   AV_SAMPLE_FMT_FLT,
 243                                                   AV_SAMPLE_FMT_DBL, -1 };
 244             AVABufferSinkParams *abuffersink_params = av_abuffersink_params_alloc();
 245             abuffersink_params->sample_fmts = sample_fmts;
 246
 247             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, abuffersink,
 248                                                inout->name, NULL,
 249                                                abuffersink_params, lavfi->graph);
 250             av_free(abuffersink_params);
 251             if (ret < 0)
 252                 goto end;
 253         }
 254
 255         lavfi->sinks[i] = sink;
 256         if ((ret = avfilter_link(inout->filter_ctx, inout->pad_idx, sink, 0)) < 0)
 257             FAIL(ret);
 258     }
 259
 260     /* configure the graph */
 261     if ((ret = avfilter_graph_config(lavfi->graph, avctx)) < 0)
 262         FAIL(ret);
 263
 264     if (lavfi->dump_graph) {
 265         char *dump = avfilter_graph_dump(lavfi->graph, lavfi->dump_graph);
 266         fputs(dump, stderr);
 267         fflush(stderr);
 268         av_free(dump);
 269     }
 270
 271     /* fill each stream with the information in the corresponding sink */
 272     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
 273         AVFilterLink *link = lavfi->sinks[lavfi->stream_sink_map[i]]->inputs[0];
 274         AVStream *st = avctx->streams[i];
 275         st->codec->codec_type = link->type;
 276         avpriv_set_pts_info(st, 64, link->time_base.num, link->time_base.den);
 277         if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 278             st->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 279             st->codec->pix_fmt    = link->format;
 280             st->codec->time_base  = link->time_base;
 281             st->codec->width      = link->w;
 282             st->codec->height     = link->h;
 283             st       ->sample_aspect_ratio =
 284             st->codec->sample_aspect_ratio = link->sample_aspect_ratio;
 285         } else if (link->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 286             st->codec->codec_id    = av_get_pcm_codec(link->format, -1);
 287             st->codec->channels    = av_get_channel_layout_nb_channels(link->channel_layout);
 288             st->codec->sample_fmt  = link->format;
 289             st->codec->sample_rate = link->sample_rate;
 290             st->codec->time_base   = link->time_base;
 291             st->codec->channel_layout = link->channel_layout;
 292             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
 293                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 294                        "Could not find PCM codec for sample format %s.\n",
 295                        av_get_sample_fmt_name(link->format));
 296         }
 297     }
 298
 299 end:
 300     av_free(pix_fmts);
 301     avfilter_inout_free(&input_links);
 302     avfilter_inout_free(&output_links);
 303     if (ret < 0)
 304         lavfi_read_close(avctx);
 305     return ret;
 306 }
 307
 308 static int lavfi_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 309 {
 310     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 311     double min_pts = DBL_MAX;
 312     int stream_idx, min_pts_sink_idx = 0;
 313     AVFilterBufferRef *ref;
 314     AVPicture pict;
 315     int ret, i;
 316     int size = 0;
 317
 318     /* iterate through all the graph sinks. Select the sink with the
 319      * minimum PTS */
 320     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
 321         AVRational tb = lavfi->sinks[i]->inputs[0]->time_base;
 322         double d;
 323         int ret;
 324
 325         if (lavfi->sink_eof[i])
 326             continue;
 327
 328         ret = av_buffersink_get_buffer_ref(lavfi->sinks[i],
 329                                        &ref, AV_BUFFERSINK_FLAG_PEEK);
 330         if (ret == AVERROR_EOF) {
 331             av_dlog(avctx, "EOF sink_idx:%d\n", i);
 332             lavfi->sink_eof[i] = 1;
 333             continue;
 334         } else if (ret < 0)
 335             return ret;
 336         d = av_rescale_q(ref->pts, tb, AV_TIME_BASE_Q);
 337         av_dlog(avctx, "sink_idx:%d time:%f\n", i, d);
 338
 339         if (d < min_pts) {
 340             min_pts = d;
 341             min_pts_sink_idx = i;
 342         }
 343     }
 344     if (min_pts == DBL_MAX)
 345         return AVERROR_EOF;
 346
 347     av_dlog(avctx, "min_pts_sink_idx:%i\n", min_pts_sink_idx);
 348
 349     av_buffersink_get_buffer_ref(lavfi->sinks[min_pts_sink_idx], &ref, 0);
 350     stream_idx = lavfi->sink_stream_map[min_pts_sink_idx];
 351
 352     if (ref->video) {
 353         size = avpicture_get_size(ref->format, ref->video->w, ref->video->h);
 354         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 355             return ret;
 356
 357         memcpy(pict.data,     ref->data,     4*sizeof(ref->data[0]));
 358         memcpy(pict.linesize, ref->linesize, 4*sizeof(ref->linesize[0]));
 359
 360         avpicture_layout(&pict, ref->format, ref->video->w,
 361                          ref->video->h, pkt->data, size);
 362     } else if (ref->audio) {
 363         size = ref->audio->nb_samples *
 364             av_get_bytes_per_sample(ref->format) *
 365             av_get_channel_layout_nb_channels(ref->audio->channel_layout);
 366         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 367             return ret;
 368         memcpy(pkt->data, ref->data[0], size);
 369     }
 370
 371     if (ref->metadata) {
 372         uint8_t *metadata;
 373         AVDictionaryEntry *e = NULL;
 374         AVBPrint meta_buf;
 375
 376         av_bprint_init(&meta_buf, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 377         while ((e = av_dict_get(ref->metadata, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 378             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->key);
 379             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 380             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->value);
 381             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 382         }
 383         if (!av_bprint_is_complete(&meta_buf) ||
 384             !(metadata = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_STRINGS_METADATA,
 385                                                  meta_buf.len))) {
 386             av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 387             return AVERROR(ENOMEM);
 388         }
 389         memcpy(metadata, meta_buf.str, meta_buf.len);
 390         av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 391     }
 392
 393     pkt->stream_index = stream_idx;
 394     pkt->pts = ref->pts;
 395     pkt->pos = ref->pos;
 396     pkt->size = size;
 397     avfilter_unref_buffer(ref);
 398     return size;
 399 }
 400
 401 #define OFFSET(x) offsetof(LavfiContext, x)
 402
 403 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 404
 405 static const AVOption options[] = {
 406     { "graph",     "set libavfilter graph", OFFSET(graph_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 407     { "graph_file","set libavfilter graph filename", OFFSET(graph_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC},
 408     { "dumpgraph", "dump graph to stderr",  OFFSET(dump_graph), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 409     { NULL },
 410 };
 411
 412 static const AVClass lavfi_class = {
 413     .class_name = "lavfi indev",
 414     .item_name  = av_default_item_name,
 415     .option     = options,
 416     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 417 };
 418
 419 AVInputFormat ff_lavfi_demuxer = {
 420     .name           = "lavfi",
 421     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Libavfilter virtual input device"),
 422     .priv_data_size = sizeof(LavfiContext),
 423     .read_header    = lavfi_read_header,
 424     .read_packet    = lavfi_read_packet,
 425     .read_close     = lavfi_read_close,
 426     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 427     .priv_class     = &lavfi_class,
 428 };