git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavfilter/avfilter.c

   1 /*
   2  * filter layer
   3  * Copyright (c) 2007 Bobby Bingham
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /* #define DEBUG */
  23
  24 #include "libavutil/avstring.h"
  25 #include "libavutil/channel_layout.h"
  26 #include "libavutil/common.h"
  27 #include "libavutil/imgutils.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "libavutil/rational.h"
  31 #include "libavutil/samplefmt.h"
  32
  33 #include "audio.h"
  34 #include "avfilter.h"
  35 #include "formats.h"
  36 #include "internal.h"
  37 #include "video.h"
  38
  39 unsigned avfilter_version(void) {
  40     return LIBAVFILTER_VERSION_INT;
  41 }
  42
  43 const char *avfilter_configuration(void)
  44 {
  45     return LIBAV_CONFIGURATION;
  46 }
  47
  48 const char *avfilter_license(void)
  49 {
  50 #define LICENSE_PREFIX "libavfilter license: "
  51     return LICENSE_PREFIX LIBAV_LICENSE + sizeof(LICENSE_PREFIX) - 1;
  52 }
  53
  54 void ff_insert_pad(unsigned idx, unsigned *count, size_t padidx_off,
  55                    AVFilterPad **pads, AVFilterLink ***links,
  56                    AVFilterPad *newpad)
  57 {
  58     unsigned i;
  59
  60     idx = FFMIN(idx, *count);
  61
  62     *pads  = av_realloc(*pads,  sizeof(AVFilterPad)   * (*count + 1));
  63     *links = av_realloc(*links, sizeof(AVFilterLink*) * (*count + 1));
  64     memmove(*pads +idx+1, *pads +idx, sizeof(AVFilterPad)   * (*count-idx));
  65     memmove(*links+idx+1, *links+idx, sizeof(AVFilterLink*) * (*count-idx));
  66     memcpy(*pads+idx, newpad, sizeof(AVFilterPad));
  67     (*links)[idx] = NULL;
  68
  69     (*count)++;
  70     for (i = idx+1; i < *count; i++)
  71         if (*links[i])
  72             (*(unsigned *)((uint8_t *) *links[i] + padidx_off))++;
  73 }
  74
  75 int avfilter_link(AVFilterContext *src, unsigned srcpad,
  76                   AVFilterContext *dst, unsigned dstpad)
  77 {
  78     AVFilterLink *link;
  79
  80     if (src->nb_outputs <= srcpad || dst->nb_inputs <= dstpad ||
  81         src->outputs[srcpad]      || dst->inputs[dstpad])
  82         return -1;
  83
  84     if (src->output_pads[srcpad].type != dst->input_pads[dstpad].type) {
  85         av_log(src, AV_LOG_ERROR,
  86                "Media type mismatch between the '%s' filter output pad %d and the '%s' filter input pad %d\n",
  87                src->name, srcpad, dst->name, dstpad);
  88         return AVERROR(EINVAL);
  89     }
  90
  91     src->outputs[srcpad] =
  92     dst-> inputs[dstpad] = link = av_mallocz(sizeof(AVFilterLink));
  93
  94     link->src     = src;
  95     link->dst     = dst;
  96     link->srcpad  = &src->output_pads[srcpad];
  97     link->dstpad  = &dst->input_pads[dstpad];
  98     link->type    = src->output_pads[srcpad].type;
  99     assert(AV_PIX_FMT_NONE == -1 && AV_SAMPLE_FMT_NONE == -1);
 100     link->format  = -1;
 101
 102     return 0;
 103 }
 104
 105 int avfilter_insert_filter(AVFilterLink *link, AVFilterContext *filt,
 106                            unsigned filt_srcpad_idx, unsigned filt_dstpad_idx)
 107 {
 108     int ret;
 109     unsigned dstpad_idx = link->dstpad - link->dst->input_pads;
 110
 111     av_log(link->dst, AV_LOG_VERBOSE, "auto-inserting filter '%s' "
 112            "between the filter '%s' and the filter '%s'\n",
 113            filt->name, link->src->name, link->dst->name);
 114
 115     link->dst->inputs[dstpad_idx] = NULL;
 116     if ((ret = avfilter_link(filt, filt_dstpad_idx, link->dst, dstpad_idx)) < 0) {
 117         /* failed to link output filter to new filter */
 118         link->dst->inputs[dstpad_idx] = link;
 119         return ret;
 120     }
 121
 122     /* re-hookup the link to the new destination filter we inserted */
 123     link->dst = filt;
 124     link->dstpad = &filt->input_pads[filt_srcpad_idx];
 125     filt->inputs[filt_srcpad_idx] = link;
 126
 127     /* if any information on supported media formats already exists on the
 128      * link, we need to preserve that */
 129     if (link->out_formats)
 130         ff_formats_changeref(&link->out_formats,
 131                                    &filt->outputs[filt_dstpad_idx]->out_formats);
 132     if (link->out_samplerates)
 133         ff_formats_changeref(&link->out_samplerates,
 134                                    &filt->outputs[filt_dstpad_idx]->out_samplerates);
 135     if (link->out_channel_layouts)
 136         ff_channel_layouts_changeref(&link->out_channel_layouts,
 137                                      &filt->outputs[filt_dstpad_idx]->out_channel_layouts);
 138
 139     return 0;
 140 }
 141
 142 int avfilter_config_links(AVFilterContext *filter)
 143 {
 144     int (*config_link)(AVFilterLink *);
 145     unsigned i;
 146     int ret;
 147
 148     for (i = 0; i < filter->nb_inputs; i ++) {
 149         AVFilterLink *link = filter->inputs[i];
 150
 151         if (!link) continue;
 152
 153         switch (link->init_state) {
 154         case AVLINK_INIT:
 155             continue;
 156         case AVLINK_STARTINIT:
 157             av_log(filter, AV_LOG_INFO, "circular filter chain detected\n");
 158             return 0;
 159         case AVLINK_UNINIT:
 160             link->init_state = AVLINK_STARTINIT;
 161
 162             if ((ret = avfilter_config_links(link->src)) < 0)
 163                 return ret;
 164
 165             if (!(config_link = link->srcpad->config_props)) {
 166                 if (link->src->nb_inputs != 1) {
 167                     av_log(link->src, AV_LOG_ERROR, "Source filters and filters "
 168                                                     "with more than one input "
 169                                                     "must set config_props() "
 170                                                     "callbacks on all outputs\n");
 171                     return AVERROR(EINVAL);
 172                 }
 173             } else if ((ret = config_link(link)) < 0) {
 174                 av_log(link->src, AV_LOG_ERROR,
 175                        "Failed to configure output pad on %s\n",
 176                        link->src->name);
 177                 return ret;
 178             }
 179
 180             if (link->time_base.num == 0 && link->time_base.den == 0)
 181                 link->time_base = link->src && link->src->nb_inputs ?
 182                     link->src->inputs[0]->time_base : AV_TIME_BASE_Q;
 183
 184             if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 185                 if (!link->sample_aspect_ratio.num && !link->sample_aspect_ratio.den)
 186                     link->sample_aspect_ratio = link->src->nb_inputs ?
 187                         link->src->inputs[0]->sample_aspect_ratio : (AVRational){1,1};
 188
 189                 if (link->src->nb_inputs) {
 190                     if (!link->w)
 191                         link->w = link->src->inputs[0]->w;
 192                     if (!link->h)
 193                         link->h = link->src->inputs[0]->h;
 194                 } else if (!link->w || !link->h) {
 195                     av_log(link->src, AV_LOG_ERROR,
 196                            "Video source filters must set their output link's "
 197                            "width and height\n");
 198                     return AVERROR(EINVAL);
 199                 }
 200             }
 201
 202             if ((config_link = link->dstpad->config_props))
 203                 if ((ret = config_link(link)) < 0) {
 204                     av_log(link->src, AV_LOG_ERROR,
 205                            "Failed to configure input pad on %s\n",
 206                            link->dst->name);
 207                     return ret;
 208                 }
 209
 210             link->init_state = AVLINK_INIT;
 211         }
 212     }
 213
 214     return 0;
 215 }
 216
 217 void ff_dlog_link(void *ctx, AVFilterLink *link, int end)
 218 {
 219     if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 220         av_dlog(ctx,
 221                 "link[%p s:%dx%d fmt:%-16s %-16s->%-16s]%s",
 222                 link, link->w, link->h,
 223                 av_get_pix_fmt_name(link->format),
 224                 link->src ? link->src->filter->name : "",
 225                 link->dst ? link->dst->filter->name : "",
 226                 end ? "\n" : "");
 227     } else {
 228         char buf[128];
 229         av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), -1, link->channel_layout);
 230
 231         av_dlog(ctx,
 232                 "link[%p r:%d cl:%s fmt:%-16s %-16s->%-16s]%s",
 233                 link, link->sample_rate, buf,
 234                 av_get_sample_fmt_name(link->format),
 235                 link->src ? link->src->filter->name : "",
 236                 link->dst ? link->dst->filter->name : "",
 237                 end ? "\n" : "");
 238     }
 239 }
 240
 241 int ff_request_frame(AVFilterLink *link)
 242 {
 243     FF_DPRINTF_START(NULL, request_frame); ff_dlog_link(NULL, link, 1);
 244
 245     if (link->srcpad->request_frame)
 246         return link->srcpad->request_frame(link);
 247     else if (link->src->inputs[0])
 248         return ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
 249     else return -1;
 250 }
 251
 252 int ff_poll_frame(AVFilterLink *link)
 253 {
 254     int i, min = INT_MAX;
 255
 256     if (link->srcpad->poll_frame)
 257         return link->srcpad->poll_frame(link);
 258
 259     for (i = 0; i < link->src->nb_inputs; i++) {
 260         int val;
 261         if (!link->src->inputs[i])
 262             return -1;
 263         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[i]);
 264         min = FFMIN(min, val);
 265     }
 266
 267     return min;
 268 }
 269
 270 #define MAX_REGISTERED_AVFILTERS_NB 64
 271
 272 static AVFilter *registered_avfilters[MAX_REGISTERED_AVFILTERS_NB + 1];
 273
 274 static int next_registered_avfilter_idx = 0;
 275
 276 AVFilter *avfilter_get_by_name(const char *name)
 277 {
 278     int i;
 279
 280     for (i = 0; registered_avfilters[i]; i++)
 281         if (!strcmp(registered_avfilters[i]->name, name))
 282             return registered_avfilters[i];
 283
 284     return NULL;
 285 }
 286
 287 int avfilter_register(AVFilter *filter)
 288 {
 289     if (next_registered_avfilter_idx == MAX_REGISTERED_AVFILTERS_NB)
 290         return -1;
 291
 292     registered_avfilters[next_registered_avfilter_idx++] = filter;
 293     return 0;
 294 }
 295
 296 AVFilter **av_filter_next(AVFilter **filter)
 297 {
 298     return filter ? ++filter : &registered_avfilters[0];
 299 }
 300
 301 void avfilter_uninit(void)
 302 {
 303     memset(registered_avfilters, 0, sizeof(registered_avfilters));
 304     next_registered_avfilter_idx = 0;
 305 }
 306
 307 static int pad_count(const AVFilterPad *pads)
 308 {
 309     int count;
 310
 311     if (!pads)
 312         return 0;
 313
 314     for(count = 0; pads->name; count ++) pads ++;
 315     return count;
 316 }
 317
 318 static const char *filter_name(void *p)
 319 {
 320     AVFilterContext *filter = p;
 321     return filter->filter->name;
 322 }
 323
 324 static const AVClass avfilter_class = {
 325     .class_name = "AVFilter",
 326     .item_name  = filter_name,
 327     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 328 };
 329
 330 int avfilter_open(AVFilterContext **filter_ctx, AVFilter *filter, const char *inst_name)
 331 {
 332     AVFilterContext *ret;
 333     *filter_ctx = NULL;
 334
 335     if (!filter)
 336         return AVERROR(EINVAL);
 337
 338     ret = av_mallocz(sizeof(AVFilterContext));
 339     if (!ret)
 340         return AVERROR(ENOMEM);
 341
 342     ret->av_class = &avfilter_class;
 343     ret->filter   = filter;
 344     ret->name     = inst_name ? av_strdup(inst_name) : NULL;
 345     if (filter->priv_size) {
 346         ret->priv     = av_mallocz(filter->priv_size);
 347         if (!ret->priv)
 348             goto err;
 349     }
 350
 351     if (filter->priv_class) {
 352         *(const AVClass**)ret->priv = filter->priv_class;
 353         av_opt_set_defaults(ret->priv);
 354     }
 355
 356     ret->nb_inputs = pad_count(filter->inputs);
 357     if (ret->nb_inputs ) {
 358         ret->input_pads   = av_malloc(sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_inputs);
 359         if (!ret->input_pads)
 360             goto err;
 361         memcpy(ret->input_pads, filter->inputs, sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_inputs);
 362         ret->inputs       = av_mallocz(sizeof(AVFilterLink*) * ret->nb_inputs);
 363         if (!ret->inputs)
 364             goto err;
 365     }
 366
 367     ret->nb_outputs = pad_count(filter->outputs);
 368     if (ret->nb_outputs) {
 369         ret->output_pads  = av_malloc(sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_outputs);
 370         if (!ret->output_pads)
 371             goto err;
 372         memcpy(ret->output_pads, filter->outputs, sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_outputs);
 373         ret->outputs      = av_mallocz(sizeof(AVFilterLink*) * ret->nb_outputs);
 374         if (!ret->outputs)
 375             goto err;
 376     }
 377 #if FF_API_FOO_COUNT
 378     ret->output_count = ret->nb_outputs;
 379     ret->input_count  = ret->nb_inputs;
 380 #endif
 381
 382     *filter_ctx = ret;
 383     return 0;
 384
 385 err:
 386     av_freep(&ret->inputs);
 387     av_freep(&ret->input_pads);
 388     ret->nb_inputs = 0;
 389     av_freep(&ret->outputs);
 390     av_freep(&ret->output_pads);
 391     ret->nb_outputs = 0;
 392     av_freep(&ret->priv);
 393     av_free(ret);
 394     return AVERROR(ENOMEM);
 395 }
 396
 397 void avfilter_free(AVFilterContext *filter)
 398 {
 399     int i;
 400     AVFilterLink *link;
 401
 402     if (filter->filter->uninit)
 403         filter->filter->uninit(filter);
 404
 405     for (i = 0; i < filter->nb_inputs; i++) {
 406         if ((link = filter->inputs[i])) {
 407             if (link->src)
 408                 link->src->outputs[link->srcpad - link->src->output_pads] = NULL;
 409             ff_formats_unref(&link->in_formats);
 410             ff_formats_unref(&link->out_formats);
 411             ff_formats_unref(&link->in_samplerates);
 412             ff_formats_unref(&link->out_samplerates);
 413             ff_channel_layouts_unref(&link->in_channel_layouts);
 414             ff_channel_layouts_unref(&link->out_channel_layouts);
 415         }
 416         av_freep(&link);
 417     }
 418     for (i = 0; i < filter->nb_outputs; i++) {
 419         if ((link = filter->outputs[i])) {
 420             if (link->dst)
 421                 link->dst->inputs[link->dstpad - link->dst->input_pads] = NULL;
 422             ff_formats_unref(&link->in_formats);
 423             ff_formats_unref(&link->out_formats);
 424             ff_formats_unref(&link->in_samplerates);
 425             ff_formats_unref(&link->out_samplerates);
 426             ff_channel_layouts_unref(&link->in_channel_layouts);
 427             ff_channel_layouts_unref(&link->out_channel_layouts);
 428         }
 429         av_freep(&link);
 430     }
 431
 432     if (filter->filter->priv_class)
 433         av_opt_free(filter->priv);
 434
 435     av_freep(&filter->name);
 436     av_freep(&filter->input_pads);
 437     av_freep(&filter->output_pads);
 438     av_freep(&filter->inputs);
 439     av_freep(&filter->outputs);
 440     av_freep(&filter->priv);
 441     av_free(filter);
 442 }
 443
 444 /* process a list of value1:value2:..., each value corresponding
 445  * to subsequent AVOption, in the order they are declared */
 446 static int process_unnamed_options(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **options,
 447                                    const char *args)
 448 {
 449     const AVOption *o = NULL;
 450     const char *p = args;
 451     char *val;
 452
 453     while (*p) {
 454         o = av_opt_next(ctx->priv, o);
 455         if (!o) {
 456             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "More options provided than "
 457                    "this filter supports.\n");
 458             return AVERROR(EINVAL);
 459         }
 460         if (o->type == AV_OPT_TYPE_CONST)
 461             continue;
 462
 463         val = av_get_token(&p, ":");
 464         if (!val)
 465             return AVERROR(ENOMEM);
 466
 467         av_dict_set(options, o->name, val, 0);
 468
 469         av_freep(&val);
 470         if (*p)
 471             p++;
 472     }
 473
 474     return 0;
 475 }
 476
 477 int avfilter_init_filter(AVFilterContext *filter, const char *args, void *opaque)
 478 {
 479     AVDictionary *options = NULL;
 480     AVDictionaryEntry *e;
 481     int ret=0;
 482
 483     if (args && *args && filter->filter->priv_class) {
 484         if (strchr(args, '=')) {
 485             /* assume a list of key1=value1:key2=value2:... */
 486             ret = av_dict_parse_string(&options, args, "=", ":", 0);
 487             if (ret < 0)
 488                 goto fail;
 489         } else {
 490             ret = process_unnamed_options(filter, &options, args);
 491             if (ret < 0)
 492                 goto fail;
 493         }
 494     }
 495
 496     if (filter->filter->priv_class) {
 497         ret = av_opt_set_dict(filter->priv, &options);
 498         if (ret < 0) {
 499             av_log(filter, AV_LOG_ERROR, "Error applying options to the filter.\n");
 500             goto fail;
 501         }
 502     }
 503
 504     if (filter->filter->init) {
 505         ret = filter->filter->init(filter, args);
 506         if (ret < 0)
 507             goto fail;
 508     }
 509
 510     if ((e = av_dict_get(options, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 511         av_log(filter, AV_LOG_ERROR, "No such option: %s.\n", e->key);
 512         ret = AVERROR_OPTION_NOT_FOUND;
 513         goto fail;
 514     }
 515
 516 fail:
 517     av_dict_free(&options);
 518
 519     return ret;
 520 }
 521
 522 const char *avfilter_pad_get_name(AVFilterPad *pads, int pad_idx)
 523 {
 524     return pads[pad_idx].name;
 525 }
 526
 527 enum AVMediaType avfilter_pad_get_type(AVFilterPad *pads, int pad_idx)
 528 {
 529     return pads[pad_idx].type;
 530 }
 531
 532 static int default_filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
 533 {
 534     return ff_filter_frame(link->dst->outputs[0], frame);
 535 }
 536
 537 int ff_filter_frame(AVFilterLink *link, AVFrame *frame)
 538 {
 539     int (*filter_frame)(AVFilterLink *, AVFrame *);
 540     AVFilterPad *dst = link->dstpad;
 541     AVFrame *out;
 542
 543     FF_DPRINTF_START(NULL, filter_frame);
 544     ff_dlog_link(NULL, link, 1);
 545
 546     if (!(filter_frame = dst->filter_frame))
 547         filter_frame = default_filter_frame;
 548
 549     /* copy the frame if needed */
 550     if (dst->needs_writable && !av_frame_is_writable(frame)) {
 551         av_log(link->dst, AV_LOG_DEBUG, "Copying data in avfilter.\n");
 552
 553         switch (link->type) {
 554         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 555             out = ff_get_video_buffer(link, link->w, link->h);
 556             break;
 557         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 558             out = ff_get_audio_buffer(link, frame->nb_samples);
 559             break;
 560         default: return AVERROR(EINVAL);
 561         }
 562         if (!out) {
 563             av_frame_free(&frame);
 564             return AVERROR(ENOMEM);
 565         }
 566         av_frame_copy_props(out, frame);
 567
 568         switch (link->type) {
 569         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 570             av_image_copy(out->data, out->linesize, frame->data, frame->linesize,
 571                           frame->format, frame->width, frame->height);
 572             break;
 573         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 574             av_samples_copy(out->extended_data, frame->extended_data,
 575                             0, 0, frame->nb_samples,
 576                             av_get_channel_layout_nb_channels(frame->channel_layout),
 577                             frame->format);
 578             break;
 579         default: return AVERROR(EINVAL);
 580         }
 581
 582         av_frame_free(&frame);
 583     } else
 584         out = frame;
 585
 586     return filter_frame(link, out);
 587 }