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