git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/qtkit.m

   1 /*
   2  * QTKit input device
   3  * Copyright (c) 2013 Vadim Kalinsky <vadim@kalinsky.ru>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * QTKit input device
  25  * @author Vadim Kalinsky <vadim@kalinsky.ru>
  26  */
  27
  28 #import <QTKit/QTKit.h>
  29 #include <pthread.h>
  30
  31 #include "libavutil/pixdesc.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33 #include "libavformat/internal.h"
  34 #include "libavutil/internal.h"
  35 #include "libavutil/time.h"
  36 #include "avdevice.h"
  37
  38 #define QTKIT_TIMEBASE 100
  39
  40 static const AVRational kQTKitTimeBase_q = {
  41     .num = 1,
  42     .den = QTKIT_TIMEBASE
  43 };
  44
  45 typedef struct
  46 {
  47     AVClass*        class;
  48
  49     float           frame_rate;
  50     int             frames_captured;
  51     int64_t         first_pts;
  52     pthread_mutex_t frame_lock;
  53     pthread_cond_t  frame_wait_cond;
  54     id              qt_delegate;
  55
  56     int             list_devices;
  57     int             video_device_index;
  58
  59     QTCaptureSession*                 capture_session;
  60     QTCaptureDecompressedVideoOutput* video_output;
  61     CVImageBufferRef                  current_frame;
  62 } CaptureContext;
  63
  64 static void lock_frames(CaptureContext* ctx)
  65 {
  66     pthread_mutex_lock(&ctx->frame_lock);
  67 }
  68
  69 static void unlock_frames(CaptureContext* ctx)
  70 {
  71     pthread_mutex_unlock(&ctx->frame_lock);
  72 }
  73
  74 /** FrameReciever class - delegate for QTCaptureSession
  75  */
  76 @interface FFMPEG_FrameReceiver : NSObject
  77 {
  78     CaptureContext* _context;
  79 }
  80
  81 - (id)initWithContext:(CaptureContext*)context;
  82
  83 - (void)captureOutput:(QTCaptureOutput *)captureOutput
  84   didOutputVideoFrame:(CVImageBufferRef)videoFrame
  85      withSampleBuffer:(QTSampleBuffer *)sampleBuffer
  86        fromConnection:(QTCaptureConnection *)connection;
  87
  88 @end
  89
  90 @implementation FFMPEG_FrameReceiver
  91
  92 - (id)initWithContext:(CaptureContext*)context
  93 {
  94     if (self = [super init]) {
  95         _context = context;
  96     }
  97     return self;
  98 }
  99
 100 - (void)captureOutput:(QTCaptureOutput *)captureOutput
 101   didOutputVideoFrame:(CVImageBufferRef)videoFrame
 102      withSampleBuffer:(QTSampleBuffer *)sampleBuffer
 103        fromConnection:(QTCaptureConnection *)connection
 104 {
 105     lock_frames(_context);
 106     if (_context->current_frame != nil) {
 107         CVBufferRelease(_context->current_frame);
 108     }
 109
 110     _context->current_frame = CVBufferRetain(videoFrame);
 111
 112     pthread_cond_signal(&_context->frame_wait_cond);
 113
 114     unlock_frames(_context);
 115
 116     ++_context->frames_captured;
 117 }
 118
 119 @end
 120
 121 static void destroy_context(CaptureContext* ctx)
 122 {
 123     [ctx->capture_session stopRunning];
 124
 125     [ctx->capture_session release];
 126     [ctx->video_output    release];
 127     [ctx->qt_delegate     release];
 128
 129     ctx->capture_session = NULL;
 130     ctx->video_output    = NULL;
 131     ctx->qt_delegate     = NULL;
 132
 133     pthread_mutex_destroy(&ctx->frame_lock);
 134     pthread_cond_destroy(&ctx->frame_wait_cond);
 135
 136     if (ctx->current_frame)
 137         CVBufferRelease(ctx->current_frame);
 138 }
 139
 140 static int qtkit_read_header(AVFormatContext *s)
 141 {
 142     NSAutoreleasePool* pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
 143
 144     CaptureContext* ctx = (CaptureContext*)s->priv_data;
 145
 146     ctx->first_pts = av_gettime();
 147
 148     pthread_mutex_init(&ctx->frame_lock, NULL);
 149     pthread_cond_init(&ctx->frame_wait_cond, NULL);
 150
 151     // List devices if requested
 152     if (ctx->list_devices) {
 153         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "QTKit video devices:\n");
 154         NSArray *devices = [QTCaptureDevice inputDevicesWithMediaType:QTMediaTypeVideo];
 155         for (QTCaptureDevice *device in devices) {
 156             const char *name = [[device localizedDisplayName] UTF8String];
 157             int index  = [devices indexOfObject:device];
 158             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "[%d] %s\n", index, name);
 159         }
 160         goto fail;
 161     }
 162
 163     // Find capture device
 164     QTCaptureDevice *video_device = nil;
 165
 166     // check for device index given in filename
 167     if (ctx->video_device_index == -1) {
 168         sscanf(s->filename, "%d", &ctx->video_device_index);
 169     }
 170
 171     if (ctx->video_device_index >= 0) {
 172         NSArray *devices = [QTCaptureDevice inputDevicesWithMediaType:QTMediaTypeVideo];
 173
 174         if (ctx->video_device_index >= [devices count]) {
 175             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid device index\n");
 176             goto fail;
 177         }
 178
 179         video_device = [devices objectAtIndex:ctx->video_device_index];
 180     } else if (strncmp(s->filename, "",        1) &&
 181                strncmp(s->filename, "default", 7)) {
 182         NSArray *devices = [QTCaptureDevice inputDevicesWithMediaType:QTMediaTypeVideo];
 183
 184         for (QTCaptureDevice *device in devices) {
 185             if (!strncmp(s->filename, [[device localizedDisplayName] UTF8String], strlen(s->filename))) {
 186                 video_device = device;
 187                 break;
 188             }
 189         }
 190         if (!video_device) {
 191             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Video device not found\n");
 192             goto fail;
 193         }
 194     } else {
 195         video_device = [QTCaptureDevice defaultInputDeviceWithMediaType:QTMediaTypeMuxed];
 196     }
 197
 198     BOOL success = [video_device open:nil];
 199
 200     // Video capture device not found, looking for QTMediaTypeVideo
 201     if (!success) {
 202         video_device = [QTCaptureDevice defaultInputDeviceWithMediaType:QTMediaTypeVideo];
 203         success      = [video_device open:nil];
 204
 205         if (!success) {
 206             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No QT capture device found\n");
 207             goto fail;
 208         }
 209     }
 210
 211     NSString* dev_display_name = [video_device localizedDisplayName];
 212     av_log (s, AV_LOG_DEBUG, "'%s' opened\n", [dev_display_name UTF8String]);
 213
 214     // Initialize capture session
 215     ctx->capture_session = [[QTCaptureSession alloc] init];
 216
 217     QTCaptureDeviceInput* capture_dev_input = [[[QTCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:video_device] autorelease];
 218     success = [ctx->capture_session addInput:capture_dev_input error:nil];
 219
 220     if (!success) {
 221         av_log (s, AV_LOG_ERROR, "Failed to add QT capture device to session\n");
 222         goto fail;
 223     }
 224
 225     // Attaching output
 226     // FIXME: Allow for a user defined pixel format
 227     ctx->video_output = [[QTCaptureDecompressedVideoOutput alloc] init];
 228
 229     NSDictionary *captureDictionary = [NSDictionary dictionaryWithObject:
 230                                        [NSNumber numberWithUnsignedInt:kCVPixelFormatType_24RGB]
 231                                        forKey:(id)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey];
 232
 233     [ctx->video_output setPixelBufferAttributes:captureDictionary];
 234
 235     ctx->qt_delegate = [[FFMPEG_FrameReceiver alloc] initWithContext:ctx];
 236
 237     [ctx->video_output setDelegate:ctx->qt_delegate];
 238     [ctx->video_output setAutomaticallyDropsLateVideoFrames:YES];
 239     [ctx->video_output setMinimumVideoFrameInterval:1.0/ctx->frame_rate];
 240
 241     success = [ctx->capture_session addOutput:ctx->video_output error:nil];
 242
 243     if (!success) {
 244         av_log (s, AV_LOG_ERROR, "can't add video output to capture session\n");
 245         goto fail;
 246     }
 247
 248     [ctx->capture_session startRunning];
 249
 250     // Take stream info from the first frame.
 251     while (ctx->frames_captured < 1) {
 252         CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 0.1, YES);
 253     }
 254
 255     lock_frames(ctx);
 256
 257     AVStream* stream = avformat_new_stream(s, NULL);
 258
 259     if (!stream) {
 260         goto fail;
 261     }
 262
 263     avpriv_set_pts_info(stream, 64, 1, QTKIT_TIMEBASE);
 264
 265     stream->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 266     stream->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 267     stream->codec->width      = (int)CVPixelBufferGetWidth (ctx->current_frame);
 268     stream->codec->height     = (int)CVPixelBufferGetHeight(ctx->current_frame);
 269     stream->codec->pix_fmt    = AV_PIX_FMT_RGB24;
 270
 271     CVBufferRelease(ctx->current_frame);
 272     ctx->current_frame = nil;
 273
 274     unlock_frames(ctx);
 275
 276     [pool release];
 277
 278     return 0;
 279
 280 fail:
 281     [pool release];
 282
 283     destroy_context(ctx);
 284
 285     return AVERROR(EIO);
 286 }
 287
 288 static int qtkit_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 289 {
 290     CaptureContext* ctx = (CaptureContext*)s->priv_data;
 291
 292     do {
 293         lock_frames(ctx);
 294
 295         if (ctx->current_frame != nil) {
 296             if (av_new_packet(pkt, (int)CVPixelBufferGetDataSize(ctx->current_frame)) < 0) {
 297                 return AVERROR(EIO);
 298             }
 299
 300             pkt->pts = pkt->dts = av_rescale_q(av_gettime() - ctx->first_pts, AV_TIME_BASE_Q, kQTKitTimeBase_q);
 301             pkt->stream_index = 0;
 302             pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 303
 304             CVPixelBufferLockBaseAddress(ctx->current_frame, 0);
 305
 306             void* data = CVPixelBufferGetBaseAddress(ctx->current_frame);
 307             memcpy(pkt->data, data, pkt->size);
 308
 309             CVPixelBufferUnlockBaseAddress(ctx->current_frame, 0);
 310             CVBufferRelease(ctx->current_frame);
 311             ctx->current_frame = nil;
 312         } else {
 313             pkt->data = NULL;
 314             pthread_cond_wait(&ctx->frame_wait_cond, &ctx->frame_lock);
 315         }
 316
 317         unlock_frames(ctx);
 318     } while (!pkt->data);
 319
 320     return 0;
 321 }
 322
 323 static int qtkit_close(AVFormatContext *s)
 324 {
 325     CaptureContext* ctx = (CaptureContext*)s->priv_data;
 326
 327     destroy_context(ctx);
 328
 329     return 0;
 330 }
 331
 332 static const AVOption options[] = {
 333     { "frame_rate", "set frame rate", offsetof(CaptureContext, frame_rate), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 30.0 }, 0.1, 30.0, AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, NULL },
 334     { "list_devices", "list available devices", offsetof(CaptureContext, list_devices), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
 335     { "true", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
 336     { "false", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
 337     { "video_device_index", "select video device by index for devices with same name (starts at 0)", offsetof(CaptureContext, video_device_index), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
 338     { NULL },
 339 };
 340
 341 static const AVClass qtkit_class = {
 342     .class_name = "QTKit input device",
 343     .item_name  = av_default_item_name,
 344     .option     = options,
 345     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 346     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_VIDEO_INPUT,
 347 };
 348
 349 AVInputFormat ff_qtkit_demuxer = {
 350     .name           = "qtkit",
 351     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("QTKit input device"),
 352     .priv_data_size = sizeof(CaptureContext),
 353     .read_header    = qtkit_read_header,
 354     .read_packet    = qtkit_read_packet,
 355     .read_close     = qtkit_close,
 356     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 357     .priv_class     = &qtkit_class,
 358 };