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