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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008 Vitor Sessak
   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  * memory buffer source filter
  24  */
  25
  26 #include <float.h>
  27
  28 #include "libavutil/channel_layout.h"
  29 #include "libavutil/common.h"
  30 #include "libavutil/fifo.h"
  31 #include "libavutil/frame.h"
  32 #include "libavutil/imgutils.h"
  33 #include "libavutil/internal.h"
  34 #include "libavutil/opt.h"
  35 #include "libavutil/samplefmt.h"
  36 #include "audio.h"
  37 #include "avfilter.h"
  38 #include "buffersrc.h"
  39 #include "formats.h"
  40 #include "internal.h"
  41 #include "video.h"
  42 #include "avcodec.h"
  43
  44 typedef struct {
  45     const AVClass    *class;
  46     AVFifoBuffer     *fifo;
  47     AVRational        time_base;     ///< time_base to set in the output link
  48     AVRational        frame_rate;    ///< frame_rate to set in the output link
  49     unsigned          nb_failed_requests;
  50     unsigned          warning_limit;
  51
  52     /* video only */
  53     int               w, h;
  54     enum AVPixelFormat  pix_fmt;
  55     AVRational        pixel_aspect;
  56     char              *sws_param;
  57
  58     /* audio only */
  59     int sample_rate;
  60     enum AVSampleFormat sample_fmt;
  61     char               *sample_fmt_str;
  62     int channels;
  63     uint64_t channel_layout;
  64     char    *channel_layout_str;
  65
  66     int eof;
  67 } BufferSourceContext;
  68
  69 #define CHECK_VIDEO_PARAM_CHANGE(s, c, width, height, format)\
  70     if (c->w != width || c->h != height || c->pix_fmt != format) {\
  71         av_log(s, AV_LOG_INFO, "Changing frame properties on the fly is not supported by all filters.\n");\
  72     }
  73
  74 #define CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(s, c, srate, ch_layout, ch_count, format)\
  75     if (c->sample_fmt != format || c->sample_rate != srate ||\
  76         c->channel_layout != ch_layout || c->channels != ch_count) {\
  77         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Changing frame properties on the fly is not supported.\n");\
  78         return AVERROR(EINVAL);\
  79     }
  80
  81 int attribute_align_arg av_buffersrc_write_frame(AVFilterContext *ctx, const AVFrame *frame)
  82 {
  83     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, (AVFrame *)frame,
  84                                         AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF);
  85 }
  86
  87 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
  88 {
  89     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, frame, 0);
  90 }
  91
  92 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
  93                                            AVFrame *frame, int flags);
  94
  95 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame_flags(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame, int flags)
  96 {
  97     AVFrame *copy = NULL;
  98     int ret = 0;
  99
 100     if (frame && frame->channel_layout &&
 101         av_get_channel_layout_nb_channels(frame->channel_layout) != av_frame_get_channels(frame)) {
 102         av_log(0, AV_LOG_ERROR, "Layout indicates a different number of channels than actually present\n");
 103         return AVERROR(EINVAL);
 104     }
 105
 106     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) || !frame)
 107         return av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, frame, flags);
 108
 109     if (!(copy = av_frame_alloc()))
 110         return AVERROR(ENOMEM);
 111     ret = av_frame_ref(copy, frame);
 112     if (ret >= 0)
 113         ret = av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, copy, flags);
 114
 115     av_frame_free(&copy);
 116     return ret;
 117 }
 118
 119 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
 120                                            AVFrame *frame, int flags)
 121 {
 122     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 123     AVFrame *copy;
 124     int ret;
 125
 126     s->nb_failed_requests = 0;
 127
 128     if (!frame) {
 129         s->eof = 1;
 130         return 0;
 131     } else if (s->eof)
 132         return AVERROR(EINVAL);
 133
 134     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_NO_CHECK_FORMAT)) {
 135
 136     switch (ctx->outputs[0]->type) {
 137     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 138         CHECK_VIDEO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->width, frame->height,
 139                                  frame->format);
 140         break;
 141     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 142         /* For layouts unknown on input but known on link after negotiation. */
 143         if (!frame->channel_layout)
 144             frame->channel_layout = s->channel_layout;
 145         CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->sample_rate, frame->channel_layout,
 146                                  av_frame_get_channels(frame), frame->format);
 147         break;
 148     default:
 149         return AVERROR(EINVAL);
 150     }
 151
 152     }
 153
 154     if (!av_fifo_space(s->fifo) &&
 155         (ret = av_fifo_realloc2(s->fifo, av_fifo_size(s->fifo) +
 156                                          sizeof(copy))) < 0)
 157         return ret;
 158
 159     if (!(copy = av_frame_alloc()))
 160         return AVERROR(ENOMEM);
 161     av_frame_move_ref(copy, frame);
 162
 163     if ((ret = av_fifo_generic_write(s->fifo, &copy, sizeof(copy), NULL)) < 0) {
 164         av_frame_move_ref(frame, copy);
 165         av_frame_free(&copy);
 166         return ret;
 167     }
 168
 169     if ((flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH))
 170         if ((ret = ctx->output_pads[0].request_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
 171             return ret;
 172
 173     return 0;
 174 }
 175
 176 #if FF_API_AVFILTERBUFFER
 177 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 178 static void compat_free_buffer(void *opaque, uint8_t *data)
 179 {
 180     AVFilterBufferRef *buf = opaque;
 181     AV_NOWARN_DEPRECATED(
 182     avfilter_unref_buffer(buf);
 183     )
 184 }
 185
 186 static void compat_unref_buffer(void *opaque, uint8_t *data)
 187 {
 188     AVBufferRef *buf = opaque;
 189     AV_NOWARN_DEPRECATED(
 190     av_buffer_unref(&buf);
 191     )
 192 }
 193
 194 int av_buffersrc_add_ref(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *buf,
 195                          int flags)
 196 {
 197     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 198     AVFrame *frame = NULL;
 199     AVBufferRef *dummy_buf = NULL;
 200     int ret = 0, planes, i;
 201
 202     if (!buf) {
 203         s->eof = 1;
 204         return 0;
 205     } else if (s->eof)
 206         return AVERROR(EINVAL);
 207
 208     frame = av_frame_alloc();
 209     if (!frame)
 210         return AVERROR(ENOMEM);
 211
 212     dummy_buf = av_buffer_create(NULL, 0, compat_free_buffer, buf,
 213                                  (buf->perms & AV_PERM_WRITE) ? 0 : AV_BUFFER_FLAG_READONLY);
 214     if (!dummy_buf) {
 215         ret = AVERROR(ENOMEM);
 216         goto fail;
 217     }
 218
 219     AV_NOWARN_DEPRECATED(
 220     if ((ret = avfilter_copy_buf_props(frame, buf)) < 0)
 221         goto fail;
 222     )
 223
 224 #define WRAP_PLANE(ref_out, data, data_size)                            \
 225 do {                                                                    \
 226     AVBufferRef *dummy_ref = av_buffer_ref(dummy_buf);                  \
 227     if (!dummy_ref) {                                                   \
 228         ret = AVERROR(ENOMEM);                                          \
 229         goto fail;                                                      \
 230     }                                                                   \
 231     ref_out = av_buffer_create(data, data_size, compat_unref_buffer,    \
 232                                dummy_ref, (buf->perms & AV_PERM_WRITE) ? 0 : AV_BUFFER_FLAG_READONLY);                           \
 233     if (!ref_out) {                                                     \
 234         av_frame_unref(frame);                                          \
 235         ret = AVERROR(ENOMEM);                                          \
 236         goto fail;                                                      \
 237     }                                                                   \
 238 } while (0)
 239
 240     if (ctx->outputs[0]->type  == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 241         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(frame->format);
 242
 243         planes = av_pix_fmt_count_planes(frame->format);
 244         if (!desc || planes <= 0) {
 245             ret = AVERROR(EINVAL);
 246             goto fail;
 247         }
 248
 249         for (i = 0; i < planes; i++) {
 250             int v_shift    = (i == 1 || i == 2) ? desc->log2_chroma_h : 0;
 251             int plane_size = (frame->height >> v_shift) * frame->linesize[i];
 252
 253             WRAP_PLANE(frame->buf[i], frame->data[i], plane_size);
 254         }
 255     } else {
 256         int planar = av_sample_fmt_is_planar(frame->format);
 257         int channels = av_get_channel_layout_nb_channels(frame->channel_layout);
 258
 259         planes = planar ? channels : 1;
 260
 261         if (planes > FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf)) {
 262             frame->nb_extended_buf = planes - FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf);
 263             frame->extended_buf = av_mallocz(sizeof(*frame->extended_buf) *
 264                                              frame->nb_extended_buf);
 265             if (!frame->extended_buf) {
 266                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 267                 goto fail;
 268             }
 269         }
 270
 271         for (i = 0; i < FFMIN(planes, FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf)); i++)
 272             WRAP_PLANE(frame->buf[i], frame->extended_data[i], frame->linesize[0]);
 273
 274         for (i = 0; i < planes - FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf); i++)
 275             WRAP_PLANE(frame->extended_buf[i],
 276                        frame->extended_data[i + FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf)],
 277                        frame->linesize[0]);
 278     }
 279
 280     ret = av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, frame, flags);
 281
 282 fail:
 283     av_buffer_unref(&dummy_buf);
 284     av_frame_free(&frame);
 285
 286     return ret;
 287 }
 288 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 289
 290 int av_buffersrc_buffer(AVFilterContext *ctx, AVFilterBufferRef *buf)
 291 {
 292     return av_buffersrc_add_ref(ctx, buf, 0);
 293 }
 294 #endif
 295
 296 static av_cold int init_video(AVFilterContext *ctx)
 297 {
 298     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
 299
 300     if (c->pix_fmt == AV_PIX_FMT_NONE || !c->w || !c->h || av_q2d(c->time_base) <= 0) {
 301         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid parameters provided.\n");
 302         return AVERROR(EINVAL);
 303     }
 304
 305     if (!(c->fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVFrame*))))
 306         return AVERROR(ENOMEM);
 307
 308     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "w:%d h:%d pixfmt:%s tb:%d/%d fr:%d/%d sar:%d/%d sws_param:%s\n",
 309            c->w, c->h, av_get_pix_fmt_name(c->pix_fmt),
 310            c->time_base.num, c->time_base.den, c->frame_rate.num, c->frame_rate.den,
 311            c->pixel_aspect.num, c->pixel_aspect.den, (char *)av_x_if_null(c->sws_param, ""));
 312     c->warning_limit = 100;
 313     return 0;
 314 }
 315
 316 unsigned av_buffersrc_get_nb_failed_requests(AVFilterContext *buffer_src)
 317 {
 318     return ((BufferSourceContext *)buffer_src->priv)->nb_failed_requests;
 319 }
 320
 321 #define OFFSET(x) offsetof(BufferSourceContext, x)
 322 #define A AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
 323 #define V AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 324
 325 static const AVOption buffer_options[] = {
 326     { "width",         NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 327     { "video_size",    NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE,                .flags = V },
 328     { "height",        NULL,                     OFFSET(h),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 329     { "pix_fmt",       NULL,                     OFFSET(pix_fmt),          AV_OPT_TYPE_PIXEL_FMT,                 .flags = V },
 330 #if FF_API_OLD_FILTER_OPTS
 331     /* those 4 are for compatibility with the old option passing system where each filter
 332      * did its own parsing */
 333     { "time_base_num", "deprecated, do not use", OFFSET(time_base.num),    AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 334     { "time_base_den", "deprecated, do not use", OFFSET(time_base.den),    AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 335     { "sar_num",       "deprecated, do not use", OFFSET(pixel_aspect.num), AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 336     { "sar_den",       "deprecated, do not use", OFFSET(pixel_aspect.den), AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 337 #endif
 338     { "sar",           "sample aspect ratio",    OFFSET(pixel_aspect),     AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 1 }, 0, DBL_MAX, V },
 339     { "pixel_aspect",  "sample aspect ratio",    OFFSET(pixel_aspect),     AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 1 }, 0, DBL_MAX, V },
 340     { "time_base",     NULL,                     OFFSET(time_base),        AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
 341     { "frame_rate",    NULL,                     OFFSET(frame_rate),       AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
 342     { "sws_param",     NULL,                     OFFSET(sws_param),        AV_OPT_TYPE_STRING,                    .flags = V },
 343     { NULL },
 344 };
 345
 346 AVFILTER_DEFINE_CLASS(buffer);
 347
 348 static const AVOption abuffer_options[] = {
 349     { "time_base",      NULL, OFFSET(time_base),           AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, INT_MAX, A },
 350     { "sample_rate",    NULL, OFFSET(sample_rate),         AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, A },
 351     { "sample_fmt",     NULL, OFFSET(sample_fmt_str),      AV_OPT_TYPE_STRING,             .flags = A },
 352     { "channel_layout", NULL, OFFSET(channel_layout_str),  AV_OPT_TYPE_STRING,             .flags = A },
 353     { "channels",       NULL, OFFSET(channels),            AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, A },
 354     { NULL },
 355 };
 356
 357 AVFILTER_DEFINE_CLASS(abuffer);
 358
 359 static av_cold int init_audio(AVFilterContext *ctx)
 360 {
 361     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 362     int ret = 0;
 363
 364     s->sample_fmt = av_get_sample_fmt(s->sample_fmt_str);
 365     if (s->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
 366         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid sample format %s\n",
 367                s->sample_fmt_str);
 368         return AVERROR(EINVAL);
 369     }
 370
 371     if (s->channel_layout_str) {
 372         int n;
 373         /* TODO reindent */
 374     s->channel_layout = av_get_channel_layout(s->channel_layout_str);
 375     if (!s->channel_layout) {
 376         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel layout %s.\n",
 377                s->channel_layout_str);
 378         return AVERROR(EINVAL);
 379     }
 380         n = av_get_channel_layout_nb_channels(s->channel_layout);
 381         if (s->channels) {
 382             if (n != s->channels) {
 383                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 384                        "Mismatching channel count %d and layout '%s' "
 385                        "(%d channels)\n",
 386                        s->channels, s->channel_layout_str, n);
 387                 return AVERROR(EINVAL);
 388             }
 389         }
 390         s->channels = n;
 391     } else if (!s->channels) {
 392         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Neither number of channels nor "
 393                                   "channel layout specified\n");
 394         return AVERROR(EINVAL);
 395     }
 396
 397     if (!(s->fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVFrame*))))
 398         return AVERROR(ENOMEM);
 399
 400     if (!s->time_base.num)
 401         s->time_base = (AVRational){1, s->sample_rate};
 402
 403     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 404            "tb:%d/%d samplefmt:%s samplerate:%d chlayout:%s\n",
 405            s->time_base.num, s->time_base.den, s->sample_fmt_str,
 406            s->sample_rate, s->channel_layout_str);
 407     s->warning_limit = 100;
 408
 409     return ret;
 410 }
 411
 412 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 413 {
 414     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 415     while (s->fifo && av_fifo_size(s->fifo)) {
 416         AVFrame *frame;
 417         av_fifo_generic_read(s->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
 418         av_frame_free(&frame);
 419     }
 420     av_fifo_free(s->fifo);
 421     s->fifo = NULL;
 422 }
 423
 424 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 425 {
 426     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
 427     AVFilterChannelLayouts *channel_layouts = NULL;
 428     AVFilterFormats *formats = NULL;
 429     AVFilterFormats *samplerates = NULL;
 430
 431     switch (ctx->outputs[0]->type) {
 432     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 433         ff_add_format(&formats, c->pix_fmt);
 434         ff_set_common_formats(ctx, formats);
 435         break;
 436     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 437         ff_add_format(&formats,           c->sample_fmt);
 438         ff_set_common_formats(ctx, formats);
 439
 440         ff_add_format(&samplerates,       c->sample_rate);
 441         ff_set_common_samplerates(ctx, samplerates);
 442
 443         ff_add_channel_layout(&channel_layouts,
 444                               c->channel_layout ? c->channel_layout :
 445                               FF_COUNT2LAYOUT(c->channels));
 446         ff_set_common_channel_layouts(ctx, channel_layouts);
 447         break;
 448     default:
 449         return AVERROR(EINVAL);
 450     }
 451
 452     return 0;
 453 }
 454
 455 static int config_props(AVFilterLink *link)
 456 {
 457     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 458
 459     switch (link->type) {
 460     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 461         link->w = c->w;
 462         link->h = c->h;
 463         link->sample_aspect_ratio = c->pixel_aspect;
 464         break;
 465     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 466         if (!c->channel_layout)
 467             c->channel_layout = link->channel_layout;
 468         break;
 469     default:
 470         return AVERROR(EINVAL);
 471     }
 472
 473     link->time_base = c->time_base;
 474     link->frame_rate = c->frame_rate;
 475     return 0;
 476 }
 477
 478 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 479 {
 480     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 481     AVFrame *frame;
 482
 483     if (!av_fifo_size(c->fifo)) {
 484         if (c->eof)
 485             return AVERROR_EOF;
 486         c->nb_failed_requests++;
 487         return AVERROR(EAGAIN);
 488     }
 489     av_fifo_generic_read(c->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
 490
 491     return ff_filter_frame(link, frame);
 492 }
 493
 494 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 495 {
 496     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 497     int size = av_fifo_size(c->fifo);
 498     if (!size && c->eof)
 499         return AVERROR_EOF;
 500     return size/sizeof(AVFrame*);
 501 }
 502
 503 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_buffer_outputs[] = {
 504     {
 505         .name          = "default",
 506         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 507         .request_frame = request_frame,
 508         .poll_frame    = poll_frame,
 509         .config_props  = config_props,
 510     },
 511     { NULL }
 512 };
 513
 514 AVFilter ff_vsrc_buffer = {
 515     .name      = "buffer",
 516     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer video frames, and make them accessible to the filterchain."),
 517     .priv_size = sizeof(BufferSourceContext),
 518     .query_formats = query_formats,
 519
 520     .init      = init_video,
 521     .uninit    = uninit,
 522
 523     .inputs    = NULL,
 524     .outputs   = avfilter_vsrc_buffer_outputs,
 525     .priv_class = &buffer_class,
 526 };
 527
 528 static const AVFilterPad avfilter_asrc_abuffer_outputs[] = {
 529     {
 530         .name          = "default",
 531         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 532         .request_frame = request_frame,
 533         .poll_frame    = poll_frame,
 534         .config_props  = config_props,
 535     },
 536     { NULL }
 537 };
 538
 539 AVFilter ff_asrc_abuffer = {
 540     .name          = "abuffer",
 541     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer audio frames, and make them accessible to the filterchain."),
 542     .priv_size     = sizeof(BufferSourceContext),
 543     .query_formats = query_formats,
 544
 545     .init      = init_audio,
 546     .uninit    = uninit,
 547
 548     .inputs    = NULL,
 549     .outputs   = avfilter_asrc_abuffer_outputs,
 550     .priv_class = &abuffer_class,
 551 };