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
  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, pts)\
  71     if (c->w != width || c->h != height || c->pix_fmt != format) {\
  72         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",\
  73                c->w, c->h, c->pix_fmt, width, height, format, av_ts2timestr(pts, &s->outputs[0]->time_base));\
  74         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Changing video frame properties on the fly is not supported by all filters.\n");\
  75     }
  76
  77 #define CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(s, c, srate, ch_layout, ch_count, format, pts)\
  78     if (c->sample_fmt != format || c->sample_rate != srate ||\
  79         c->channel_layout != ch_layout || c->channels != ch_count) {\
  80         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",\
  81                av_get_sample_fmt_name(c->sample_fmt), c->sample_rate, c->channel_layout, c->channels,\
  82                av_get_sample_fmt_name(format), srate, ch_layout, ch_count, av_ts2timestr(pts, &s->outputs[0]->time_base));\
  83         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Changing audio frame properties on the fly is not supported.\n");\
  84         return AVERROR(EINVAL);\
  85     }
  86
  87 AVBufferSrcParameters *av_buffersrc_parameters_alloc(void)
  88 {
  89     AVBufferSrcParameters *par = av_mallocz(sizeof(*par));
  90     if (!par)
  91         return NULL;
  92
  93     par->format = -1;
  94
  95     return par;
  96 }
  97
  98 int av_buffersrc_parameters_set(AVFilterContext *ctx, AVBufferSrcParameters *param)
  99 {
 100     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 101
 102     if (param->time_base.num > 0 && param->time_base.den > 0)
 103         s->time_base = param->time_base;
 104
 105     switch (ctx->filter->outputs[0].type) {
 106     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 107         if (param->format != AV_PIX_FMT_NONE) {
 108             s->got_format_from_params = 1;
 109             s->pix_fmt = param->format;
 110         }
 111         if (param->width > 0)
 112             s->w = param->width;
 113         if (param->height > 0)
 114             s->h = param->height;
 115         if (param->sample_aspect_ratio.num > 0 && param->sample_aspect_ratio.den > 0)
 116             s->pixel_aspect = param->sample_aspect_ratio;
 117         if (param->frame_rate.num > 0 && param->frame_rate.den > 0)
 118             s->frame_rate = param->frame_rate;
 119         if (param->hw_frames_ctx) {
 120             av_buffer_unref(&s->hw_frames_ctx);
 121             s->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(param->hw_frames_ctx);
 122             if (!s->hw_frames_ctx)
 123                 return AVERROR(ENOMEM);
 124         }
 125         break;
 126     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 127         if (param->format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
 128             s->got_format_from_params = 1;
 129             s->sample_fmt = param->format;
 130         }
 131         if (param->sample_rate > 0)
 132             s->sample_rate = param->sample_rate;
 133         if (param->channel_layout)
 134             s->channel_layout = param->channel_layout;
 135         break;
 136     default:
 137         return AVERROR_BUG;
 138     }
 139
 140     return 0;
 141 }
 142
 143 int attribute_align_arg av_buffersrc_write_frame(AVFilterContext *ctx, const AVFrame *frame)
 144 {
 145     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, (AVFrame *)frame,
 146                                         AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF);
 147 }
 148
 149 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
 150 {
 151     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, frame, 0);
 152 }
 153
 154 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
 155                                            AVFrame *frame, int flags);
 156
 157 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame_flags(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame, int flags)
 158 {
 159     AVFrame *copy = NULL;
 160     int ret = 0;
 161
 162     if (frame && frame->channel_layout &&
 163         av_get_channel_layout_nb_channels(frame->channel_layout) != frame->channels) {
 164         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Layout indicates a different number of channels than actually present\n");
 165         return AVERROR(EINVAL);
 166     }
 167
 168     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) || !frame)
 169         return av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, frame, flags);
 170
 171     if (!(copy = av_frame_alloc()))
 172         return AVERROR(ENOMEM);
 173     ret = av_frame_ref(copy, frame);
 174     if (ret >= 0)
 175         ret = av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, copy, flags);
 176
 177     av_frame_free(&copy);
 178     return ret;
 179 }
 180
 181 static int push_frame(AVFilterGraph *graph)
 182 {
 183     int ret;
 184
 185     while (1) {
 186         ret = ff_filter_graph_run_once(graph);
 187         if (ret == AVERROR(EAGAIN))
 188             break;
 189         if (ret < 0)
 190             return ret;
 191     }
 192     return 0;
 193 }
 194
 195 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
 196                                            AVFrame *frame, int flags)
 197 {
 198     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 199     AVFrame *copy;
 200     int refcounted, ret;
 201
 202     s->nb_failed_requests = 0;
 203
 204     if (!frame)
 205         return av_buffersrc_close(ctx, AV_NOPTS_VALUE, flags);
 206     if (s->eof)
 207         return AVERROR(EINVAL);
 208
 209     refcounted = !!frame->buf[0];
 210
 211     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_NO_CHECK_FORMAT)) {
 212
 213         switch (ctx->outputs[0]->type) {
 214         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 215             CHECK_VIDEO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->width, frame->height,
 216                                      frame->format, frame->pts);
 217             break;
 218         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 219             /* For layouts unknown on input but known on link after negotiation. */
 220             if (!frame->channel_layout)
 221                 frame->channel_layout = s->channel_layout;
 222             CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->sample_rate, frame->channel_layout,
 223                                      frame->channels, frame->format, frame->pts);
 224             break;
 225         default:
 226             return AVERROR(EINVAL);
 227         }
 228
 229     }
 230
 231     if (!av_fifo_space(s->fifo) &&
 232         (ret = av_fifo_realloc2(s->fifo, av_fifo_size(s->fifo) +
 233                                          sizeof(copy))) < 0)
 234         return ret;
 235
 236     if (!(copy = av_frame_alloc()))
 237         return AVERROR(ENOMEM);
 238
 239     if (refcounted) {
 240         av_frame_move_ref(copy, frame);
 241     } else {
 242         ret = av_frame_ref(copy, frame);
 243         if (ret < 0) {
 244             av_frame_free(&copy);
 245             return ret;
 246         }
 247     }
 248
 249     if ((ret = av_fifo_generic_write(s->fifo, &copy, sizeof(copy), NULL)) < 0) {
 250         if (refcounted)
 251             av_frame_move_ref(frame, copy);
 252         av_frame_free(&copy);
 253         return ret;
 254     }
 255
 256     if ((ret = ctx->output_pads[0].request_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
 257         return ret;
 258
 259     if ((flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH)) {
 260         ret = push_frame(ctx->graph);
 261         if (ret < 0)
 262             return ret;
 263     }
 264
 265     return 0;
 266 }
 267
 268 int av_buffersrc_close(AVFilterContext *ctx, int64_t pts, unsigned flags)
 269 {
 270     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 271
 272     s->eof = 1;
 273     ff_avfilter_link_set_in_status(ctx->outputs[0], AVERROR_EOF, pts);
 274     return (flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH) ? push_frame(ctx->graph) : 0;
 275 }
 276
 277 static av_cold int init_video(AVFilterContext *ctx)
 278 {
 279     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
 280
 281     if (!(c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_NONE || c->got_format_from_params) || !c->w || !c->h ||
 282         av_q2d(c->time_base) <= 0) {
 283         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid parameters provided.\n");
 284         return AVERROR(EINVAL);
 285     }
 286
 287     if (!(c->fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVFrame*))))
 288         return AVERROR(ENOMEM);
 289
 290     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",
 291            c->w, c->h, av_get_pix_fmt_name(c->pix_fmt),
 292            c->time_base.num, c->time_base.den, c->frame_rate.num, c->frame_rate.den,
 293            c->pixel_aspect.num, c->pixel_aspect.den, (char *)av_x_if_null(c->sws_param, ""));
 294     return 0;
 295 }
 296
 297 unsigned av_buffersrc_get_nb_failed_requests(AVFilterContext *buffer_src)
 298 {
 299     return ((BufferSourceContext *)buffer_src->priv)->nb_failed_requests;
 300 }
 301
 302 #define OFFSET(x) offsetof(BufferSourceContext, x)
 303 #define A AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
 304 #define V AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
 305
 306 static const AVOption buffer_options[] = {
 307     { "width",         NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 308     { "video_size",    NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE,                .flags = V },
 309     { "height",        NULL,                     OFFSET(h),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
 310     { "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 },
 311     { "sar",           "sample aspect ratio",    OFFSET(pixel_aspect),     AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
 312     { "pixel_aspect",  "sample aspect ratio",    OFFSET(pixel_aspect),     AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
 313     { "time_base",     NULL,                     OFFSET(time_base),        AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
 314     { "frame_rate",    NULL,                     OFFSET(frame_rate),       AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
 315     { "sws_param",     NULL,                     OFFSET(sws_param),        AV_OPT_TYPE_STRING,                    .flags = V },
 316     { NULL },
 317 };
 318
 319 AVFILTER_DEFINE_CLASS(buffer);
 320
 321 static const AVOption abuffer_options[] = {
 322     { "time_base",      NULL, OFFSET(time_base),           AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, INT_MAX, A },
 323     { "sample_rate",    NULL, OFFSET(sample_rate),         AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, A },
 324     { "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 },
 325     { "channel_layout", NULL, OFFSET(channel_layout_str),  AV_OPT_TYPE_STRING,             .flags = A },
 326     { "channels",       NULL, OFFSET(channels),            AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, A },
 327     { NULL },
 328 };
 329
 330 AVFILTER_DEFINE_CLASS(abuffer);
 331
 332 static av_cold int init_audio(AVFilterContext *ctx)
 333 {
 334     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 335     int ret = 0;
 336
 337     if (!(s->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_NONE || s->got_format_from_params)) {
 338         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Sample format was not set or was invalid\n");
 339         return AVERROR(EINVAL);
 340     }
 341
 342     if (s->channel_layout_str || s->channel_layout) {
 343         int n;
 344
 345         if (!s->channel_layout) {
 346             s->channel_layout = av_get_channel_layout(s->channel_layout_str);
 347             if (!s->channel_layout) {
 348                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel layout %s.\n",
 349                        s->channel_layout_str);
 350                 return AVERROR(EINVAL);
 351             }
 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
 381     return ret;
 382 }
 383
 384 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 385 {
 386     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
 387     while (s->fifo && av_fifo_size(s->fifo)) {
 388         AVFrame *frame;
 389         av_fifo_generic_read(s->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
 390         av_frame_free(&frame);
 391     }
 392     av_buffer_unref(&s->hw_frames_ctx);
 393     av_fifo_freep(&s->fifo);
 394 }
 395
 396 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
 397 {
 398     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
 399     AVFilterChannelLayouts *channel_layouts = NULL;
 400     AVFilterFormats *formats = NULL;
 401     AVFilterFormats *samplerates = NULL;
 402     int ret;
 403
 404     switch (ctx->outputs[0]->type) {
 405     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 406         if ((ret = ff_add_format         (&formats, c->pix_fmt)) < 0 ||
 407             (ret = ff_set_common_formats (ctx     , formats   )) < 0)
 408             return ret;
 409         break;
 410     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 411         if ((ret = ff_add_format             (&formats    , c->sample_fmt )) < 0 ||
 412             (ret = ff_set_common_formats     (ctx         , formats       )) < 0 ||
 413             (ret = ff_add_format             (&samplerates, c->sample_rate)) < 0 ||
 414             (ret = ff_set_common_samplerates (ctx         , samplerates   )) < 0)
 415             return ret;
 416
 417         if ((ret = ff_add_channel_layout(&channel_layouts,
 418                               c->channel_layout ? c->channel_layout :
 419                               FF_COUNT2LAYOUT(c->channels))) < 0)
 420             return ret;
 421         if ((ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, channel_layouts)) < 0)
 422             return ret;
 423         break;
 424     default:
 425         return AVERROR(EINVAL);
 426     }
 427
 428     return 0;
 429 }
 430
 431 static int config_props(AVFilterLink *link)
 432 {
 433     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 434
 435     switch (link->type) {
 436     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 437         link->w = c->w;
 438         link->h = c->h;
 439         link->sample_aspect_ratio = c->pixel_aspect;
 440
 441         if (c->hw_frames_ctx) {
 442             link->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(c->hw_frames_ctx);
 443             if (!link->hw_frames_ctx)
 444                 return AVERROR(ENOMEM);
 445         }
 446         break;
 447     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 448         if (!c->channel_layout)
 449             c->channel_layout = link->channel_layout;
 450         break;
 451     default:
 452         return AVERROR(EINVAL);
 453     }
 454
 455     link->time_base = c->time_base;
 456     link->frame_rate = c->frame_rate;
 457     return 0;
 458 }
 459
 460 static int request_frame(AVFilterLink *link)
 461 {
 462     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 463     AVFrame *frame;
 464     int ret;
 465
 466     if (!av_fifo_size(c->fifo)) {
 467         if (c->eof)
 468             return AVERROR_EOF;
 469         c->nb_failed_requests++;
 470         return AVERROR(EAGAIN);
 471     }
 472     av_fifo_generic_read(c->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
 473
 474     ret = ff_filter_frame(link, frame);
 475
 476     return ret;
 477 }
 478
 479 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
 480 {
 481     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
 482     int size = av_fifo_size(c->fifo);
 483     if (!size && c->eof)
 484         return AVERROR_EOF;
 485     return size/sizeof(AVFrame*);
 486 }
 487
 488 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_buffer_outputs[] = {
 489     {
 490         .name          = "default",
 491         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 492         .request_frame = request_frame,
 493         .poll_frame    = poll_frame,
 494         .config_props  = config_props,
 495     },
 496     { NULL }
 497 };
 498
 499 AVFilter ff_vsrc_buffer = {
 500     .name      = "buffer",
 501     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer video frames, and make them accessible to the filterchain."),
 502     .priv_size = sizeof(BufferSourceContext),
 503     .query_formats = query_formats,
 504
 505     .init      = init_video,
 506     .uninit    = uninit,
 507
 508     .inputs    = NULL,
 509     .outputs   = avfilter_vsrc_buffer_outputs,
 510     .priv_class = &buffer_class,
 511 };
 512
 513 static const AVFilterPad avfilter_asrc_abuffer_outputs[] = {
 514     {
 515         .name          = "default",
 516         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 517         .request_frame = request_frame,
 518         .poll_frame    = poll_frame,
 519         .config_props  = config_props,
 520     },
 521     { NULL }
 522 };
 523
 524 AVFilter ff_asrc_abuffer = {
 525     .name          = "abuffer",
 526     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer audio frames, and make them accessible to the filterchain."),
 527     .priv_size     = sizeof(BufferSourceContext),
 528     .query_formats = query_formats,
 529
 530     .init      = init_audio,
 531     .uninit    = uninit,
 532
 533     .inputs    = NULL,
 534     .outputs   = avfilter_asrc_abuffer_outputs,
 535     .priv_class = &abuffer_class,
 536 };