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 "libavutil/timestamp.h"
  37 #include "audio.h"
  38 #include "avfilter.h"
  39 #include "buffersrc.h"
  40 #include "formats.h"
  41 #include "internal.h"
  42 #include "video.h"
  43
  44 typedef struct BufferSourceContext {
  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     AVBufferRef *hw_frames_ctx;
  59
  60     /* audio only */
  61     int sample_rate;
  62     enum AVSampleFormat sample_fmt;
  63     int channels;
  64     uint64_t channel_layout;
  65     char    *channel_layout_str;
  66
  67     int got_format_from_params;
  68     int eof;
  69 } BufferSourceContext;
  70
  71 #define CHECK_VIDEO_PARAM_CHANGE(s, c, width, height, format, pts)\
  72     if (c->w != width || c->h != height || c->pix_fmt != format) {\
  73         av_log(s, AV_LOG_INFO, "filter context - w: %d h: %d fmt: %d, incoming frame - w: %d h: %d fmt: %d pts_time: %s\n",\
  74                c->w, c->h, c->pix_fmt, width, height, format, av_ts2timestr(pts, &s->outputs[0]->time_base));\
  75         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Changing video frame properties on the fly is not supported by all filters.\n");\
  76     }
  77
  78 #define CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(s, c, srate, ch_layout, ch_count, format, pts)\
  79     if (c->sample_fmt != format || c->sample_rate != srate ||\
  80         c->channel_layout != ch_layout || c->channels != ch_count) {\
  81         av_log(s, AV_LOG_INFO, "filter context - fmt: %s r: %d layout: %"PRIX64" ch: %d, incoming frame - fmt: %s r: %d layout: %"PRIX64" ch: %d pts_time: %s\n",\
  82                av_get_sample_fmt_name(c->sample_fmt), c->sample_rate, c->channel_layout, c->channels,\
  83                av_get_sample_fmt_name(format), srate, ch_layout, ch_count, av_ts2timestr(pts, &s->outputs[0]->time_base));\
  84         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Changing audio frame properties on the fly is not supported.\n");\
  85         return AVERROR(EINVAL);\
  86     }
  87
  88 AVBufferSrcParameters *av_buffersrc_parameters_alloc(void)
  89 {
  90     AVBufferSrcParameters *par = av_mallocz(sizeof(*par));
  91     if (!par)
  92         return NULL;
  93
  94     par->format = -1;
  95
  96     return par;
  97 }
  98
  99 int av_buffersrc_parameters_set(AVFilterContext *ctx, AVBufferSrcParameters *param)
 100 {
 101     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 102
 103     if (param->time_base.num > 0 && param->time_base.den > 0)
 104         s->time_base = param->time_base;
 105
 106     switch (ctx->filter->outputs[0].type) {
 107     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 108         if (param->format != AV_PIX_FMT_NONE) {
 109             s->got_format_from_params = 1;
 110             s->pix_fmt = param->format;
 111         }
 112         if (param->width > 0)
 113             s->w = param->width;
 114         if (param->height > 0)
 115             s->h = param->height;
 116         if (param->sample_aspect_ratio.num > 0 && param->sample_aspect_ratio.den > 0)
 117             s->pixel_aspect = param->sample_aspect_ratio;
 118         if (param->frame_rate.num > 0 && param->frame_rate.den > 0)
 119             s->frame_rate = param->frame_rate;
 120         if (param->hw_frames_ctx) {
 121             av_buffer_unref(&s->hw_frames_ctx);
 122             s->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(param->hw_frames_ctx);
 123             if (!s->hw_frames_ctx)
 124                 return AVERROR(ENOMEM);
 125         }
 126         break;
 127     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 128         if (param->format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
 129             s->got_format_from_params = 1;
 130             s->sample_fmt = param->format;
 131         }
 132         if (param->sample_rate > 0)
 133             s->sample_rate = param->sample_rate;
 134         if (param->channel_layout)
 135             s->channel_layout = param->channel_layout;
 136         break;
 137     default:
 138         return AVERROR_BUG;
 139     }
 140
 141     return 0;
 142 }
 143
 144 int attribute_align_arg av_buffersrc_write_frame(AVFilterContext *ctx, const AVFrame *frame)
 145 {
 146     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, (AVFrame *)frame,
 147                                         AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF);
 148 }
 149
 150 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
 151 {
 152     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, frame, 0);
 153 }
 154
 155 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
 156                                            AVFrame *frame, int flags);
 157
 158 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame_flags(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame, int flags)
 159 {
 160     AVFrame *copy = NULL;
 161     int ret = 0;
 162
 163     if (frame && frame->channel_layout &&
 164         av_get_channel_layout_nb_channels(frame->channel_layout) != frame->channels) {
 165         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Layout indicates a different number of channels than actually present\n");
 166         return AVERROR(EINVAL);
 167     }
 168
 169     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) || !frame)
 170         return av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, frame, flags);
 171
 172     if (!(copy = av_frame_alloc()))
 173         return AVERROR(ENOMEM);
 174     ret = av_frame_ref(copy, frame);
 175     if (ret >= 0)
 176         ret = av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, copy, flags);
 177
 178     av_frame_free(&copy);
 179     return ret;
 180 }
 181
 182 static int push_frame(AVFilterGraph *graph)
 183 {
 184     int ret;
 185
 186     while (1) {
 187         ret = ff_filter_graph_run_once(graph);
 188         if (ret == AVERROR(EAGAIN))
 189             break;
 190         if (ret < 0)
 191             return ret;
 192     }
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
 197                                            AVFrame *frame, int flags)
 198 {
 199     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 200     AVFrame *copy;
 201     int refcounted, ret;
 202
 203     s->nb_failed_requests = 0;
 204
 205     if (!frame)
 206         return av_buffersrc_close(ctx, AV_NOPTS_VALUE, flags);
 207     if (s->eof)
 208         return AVERROR(EINVAL);
 209
 210     refcounted = !!frame->buf[0];
 211
 212     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_NO_CHECK_FORMAT)) {
 213
 214         switch (ctx->outputs[0]->type) {
 215         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 216             CHECK_VIDEO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->width, frame->height,
 217                                      frame->format, frame->pts);
 218             break;
 219         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 220             /* For layouts unknown on input but known on link after negotiation. */
 221             if (!frame->channel_layout)
 222                 frame->channel_layout = s->channel_layout;
 223             CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->sample_rate, frame->channel_layout,
 224                                      frame->channels, frame->format, frame->pts);
 225             break;
 226         default:
 227             return AVERROR(EINVAL);
 228         }
 229
 230     }
 231
 232     if (!av_fifo_space(s->fifo) &&
 233         (ret = av_fifo_realloc2(s->fifo, av_fifo_size(s->fifo) +
 234                                          sizeof(copy))) < 0)
 235         return ret;
 236
 237     if (!(copy = av_frame_alloc()))
 238         return AVERROR(ENOMEM);
 239
 240     if (refcounted) {
 241         av_frame_move_ref(copy, frame);
 242     } else {
 243         ret = av_frame_ref(copy, frame);
 244         if (ret < 0) {
 245             av_frame_free(&copy);
 246             return ret;
 247         }
 248     }
 249
 250     if ((ret = av_fifo_generic_write(s->fifo, &copy, sizeof(copy), NULL)) < 0) {
 251         if (refcounted)
 252             av_frame_move_ref(frame, copy);
 253         av_frame_free(&copy);
 254         return ret;
 255     }
 256
 257     if ((ret = ctx->output_pads[0].request_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
 258         return ret;
 259
 260     if ((flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH)) {
 261         ret = push_frame(ctx->graph);
 262         if (ret < 0)
 263             return ret;
 264     }
 265
 266     return 0;
 267 }
 268
 269 int av_buffersrc_close(AVFilterContext *ctx, int64_t pts, unsigned flags)
 270 {
 271     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 272
 273     s->eof = 1;
 274     ff_avfilter_link_set_in_status(ctx->outputs[0], AVERROR_EOF, pts);
 275     return (flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH) ? push_frame(ctx->graph) : 0;
 276 }
 277
 278 static av_cold int init_video(AVFilterContext *ctx)
 279 {
 280     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
 281
 282     if (!(c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_NONE || c->got_format_from_params) || !c->w || !c->h ||
 283         av_q2d(c->time_base) <= 0) {
 284         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid parameters provided.\n");
 285         return AVERROR(EINVAL);
 286     }
 287
 288     if (!(c->fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVFrame*))))
 289         return AVERROR(ENOMEM);
 290
 291     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",
 292            c->w, c->h, av_get_pix_fmt_name(c->pix_fmt),
 293            c->time_base.num, c->time_base.den, c->frame_rate.num, c->frame_rate.den,
 294            c->pixel_aspect.num, c->pixel_aspect.den, (char *)av_x_if_null(c->sws_param, ""));
 295     c->warning_limit = 100;
 296     return 0;
 297 }
 298
 299 unsigned av_buffersrc_get_nb_failed_requests(AVFilterContext *buffer_src)
 300 {
 301     return ((BufferSourceContext *)buffer_src->priv)->nb_failed_requests;
 302 }
 303
 304 #define OFFSET(x) offsetof(BufferSourceContext, x)
 305 #define A AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
 306 #define V AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 307
 308 static const AVOption buffer_options[] = {
 309     { "width",         NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 310     { "video_size",    NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE,                .flags = V },
 311     { "height",        NULL,                     OFFSET(h),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 312     { "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 },
 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 || s->channel_layout) {
 345         int n;
 346
 347         if (!s->channel_layout) {
 348             s->channel_layout = av_get_channel_layout(s->channel_layout_str);
 349             if (!s->channel_layout) {
 350                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel layout %s.\n",
 351                        s->channel_layout_str);
 352                 return AVERROR(EINVAL);
 353             }
 354         }
 355         n = av_get_channel_layout_nb_channels(s->channel_layout);
 356         if (s->channels) {
 357             if (n != s->channels) {
 358                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
 359                        "Mismatching channel count %d and layout '%s' "
 360                        "(%d channels)\n",
 361                        s->channels, s->channel_layout_str, n);
 362                 return AVERROR(EINVAL);
 363             }
 364         }
 365         s->channels = n;
 366     } else if (!s->channels) {
 367         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Neither number of channels nor "
 368                                   "channel layout specified\n");
 369         return AVERROR(EINVAL);
 370     }
 371
 372     if (!(s->fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVFrame*))))
 373         return AVERROR(ENOMEM);
 374
 375     if (!s->time_base.num)
 376         s->time_base = (AVRational){1, s->sample_rate};
 377
 378     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 379            "tb:%d/%d samplefmt:%s samplerate:%d chlayout:%s\n",
 380            s->time_base.num, s->time_base.den, av_get_sample_fmt_name(s->sample_fmt),
 381            s->sample_rate, s->channel_layout_str);
 382     s->warning_limit = 100;
 383
 384     return ret;
 385 }
 386
 387 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 388 {
 389     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 390     while (s->fifo && av_fifo_size(s->fifo)) {
 391         AVFrame *frame;
 392         av_fifo_generic_read(s->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
 393         av_frame_free(&frame);
 394     }
 395     av_buffer_unref(&s->hw_frames_ctx);
 396     av_fifo_freep(&s->fifo);
 397 }
 398
 399 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 400 {
 401     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
 402     AVFilterChannelLayouts *channel_layouts = NULL;
 403     AVFilterFormats *formats = NULL;
 404     AVFilterFormats *samplerates = NULL;
 405     int ret;
 406
 407     switch (ctx->outputs[0]->type) {
 408     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 409         if ((ret = ff_add_format         (&formats, c->pix_fmt)) < 0 ||
 410             (ret = ff_set_common_formats (ctx     , formats   )) < 0)
 411             return ret;
 412         break;
 413     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 414         if ((ret = ff_add_format             (&formats    , c->sample_fmt )) < 0 ||
 415             (ret = ff_set_common_formats     (ctx         , formats       )) < 0 ||
 416             (ret = ff_add_format             (&samplerates, c->sample_rate)) < 0 ||
 417             (ret = ff_set_common_samplerates (ctx         , samplerates   )) < 0)
 418             return ret;
 419
 420         if ((ret = ff_add_channel_layout(&channel_layouts,
 421                               c->channel_layout ? c->channel_layout :
 422                               FF_COUNT2LAYOUT(c->channels))) < 0)
 423             return ret;
 424         if ((ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, channel_layouts)) < 0)
 425             return ret;
 426         break;
 427     default:
 428         return AVERROR(EINVAL);
 429     }
 430
 431     return 0;
 432 }
 433
 434 static int config_props(AVFilterLink *link)
 435 {
 436     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 437
 438     switch (link->type) {
 439     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 440         link->w = c->w;
 441         link->h = c->h;
 442         link->sample_aspect_ratio = c->pixel_aspect;
 443
 444         if (c->hw_frames_ctx) {
 445             link->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(c->hw_frames_ctx);
 446             if (!link->hw_frames_ctx)
 447                 return AVERROR(ENOMEM);
 448         }
 449         break;
 450     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 451         if (!c->channel_layout)
 452             c->channel_layout = link->channel_layout;
 453         break;
 454     default:
 455         return AVERROR(EINVAL);
 456     }
 457
 458     link->time_base = c->time_base;
 459     link->frame_rate = c->frame_rate;
 460     return 0;
 461 }
 462
 463 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 464 {
 465     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 466     AVFrame *frame;
 467     int ret;
 468
 469     if (!av_fifo_size(c->fifo)) {
 470         if (c->eof)
 471             return AVERROR_EOF;
 472         c->nb_failed_requests++;
 473         return AVERROR(EAGAIN);
 474     }
 475     av_fifo_generic_read(c->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
 476
 477     ret = ff_filter_frame(link, frame);
 478
 479     return ret;
 480 }
 481
 482 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 483 {
 484     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 485     int size = av_fifo_size(c->fifo);
 486     if (!size && c->eof)
 487         return AVERROR_EOF;
 488     return size/sizeof(AVFrame*);
 489 }
 490
 491 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_buffer_outputs[] = {
 492     {
 493         .name          = "default",
 494         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 495         .request_frame = request_frame,
 496         .poll_frame    = poll_frame,
 497         .config_props  = config_props,
 498     },
 499     { NULL }
 500 };
 501
 502 AVFilter ff_vsrc_buffer = {
 503     .name      = "buffer",
 504     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer video frames, and make them accessible to the filterchain."),
 505     .priv_size = sizeof(BufferSourceContext),
 506     .query_formats = query_formats,
 507
 508     .init      = init_video,
 509     .uninit    = uninit,
 510
 511     .inputs    = NULL,
 512     .outputs   = avfilter_vsrc_buffer_outputs,
 513     .priv_class = &buffer_class,
 514 };
 515
 516 static const AVFilterPad avfilter_asrc_abuffer_outputs[] = {
 517     {
 518         .name          = "default",
 519         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 520         .request_frame = request_frame,
 521         .poll_frame    = poll_frame,
 522         .config_props  = config_props,
 523     },
 524     { NULL }
 525 };
 526
 527 AVFilter ff_asrc_abuffer = {
 528     .name          = "abuffer",
 529     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer audio frames, and make them accessible to the filterchain."),
 530     .priv_size     = sizeof(BufferSourceContext),
 531     .query_formats = query_formats,
 532
 533     .init      = init_audio,
 534     .uninit    = uninit,
 535
 536     .inputs    = NULL,
 537     .outputs   = avfilter_asrc_abuffer_outputs,
 538     .priv_class = &abuffer_class,
 539 };