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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 Stefano Sabatini
   3  * Copyright (c) 2008 Victor Paesa
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 /**
  23  * @file
  24  * video presentation timestamp (PTS) modification filter
  25  */
  26
  27 #include <inttypes.h>
  28
  29 #include "libavutil/eval.h"
  30 #include "libavutil/internal.h"
  31 #include "libavutil/mathematics.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33 #include "libavutil/time.h"
  34 #include "audio.h"
  35 #include "avfilter.h"
  36 #include "filters.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "video.h"
  39
  40 static const char *const var_names[] = {
  41     "FRAME_RATE",  ///< defined only for constant frame-rate video
  42     "INTERLACED",  ///< tell if the current frame is interlaced
  43     "N",           ///< frame / sample number (starting at zero)
  44     "NB_CONSUMED_SAMPLES", ///< number of samples consumed by the filter (only audio)
  45     "NB_SAMPLES",  ///< number of samples in the current frame (only audio)
  46     "POS",         ///< original position in the file of the frame
  47     "PREV_INPTS",  ///< previous  input PTS
  48     "PREV_INT",    ///< previous  input time in seconds
  49     "PREV_OUTPTS", ///< previous output PTS
  50     "PREV_OUTT",   ///< previous output time in seconds
  51     "PTS",         ///< original pts in the file of the frame
  52     "SAMPLE_RATE", ///< sample rate (only audio)
  53     "STARTPTS",    ///< PTS at start of movie
  54     "STARTT",      ///< time at start of movie
  55     "T",           ///< original time in the file of the frame
  56     "TB",          ///< timebase
  57     "RTCTIME",     ///< wallclock (RTC) time in micro seconds
  58     "RTCSTART",    ///< wallclock (RTC) time at the start of the movie in micro seconds
  59     "S",           //   Number of samples in the current frame
  60     "SR",          //   Audio sample rate
  61     "FR",          ///< defined only for constant frame-rate video
  62     NULL
  63 };
  64
  65 enum var_name {
  66     VAR_FRAME_RATE,
  67     VAR_INTERLACED,
  68     VAR_N,
  69     VAR_NB_CONSUMED_SAMPLES,
  70     VAR_NB_SAMPLES,
  71     VAR_POS,
  72     VAR_PREV_INPTS,
  73     VAR_PREV_INT,
  74     VAR_PREV_OUTPTS,
  75     VAR_PREV_OUTT,
  76     VAR_PTS,
  77     VAR_SAMPLE_RATE,
  78     VAR_STARTPTS,
  79     VAR_STARTT,
  80     VAR_T,
  81     VAR_TB,
  82     VAR_RTCTIME,
  83     VAR_RTCSTART,
  84     VAR_S,
  85     VAR_SR,
  86     VAR_FR,
  87     VAR_VARS_NB
  88 };
  89
  90 typedef struct SetPTSContext {
  91     const AVClass *class;
  92     char *expr_str;
  93     AVExpr *expr;
  94     double var_values[VAR_VARS_NB];
  95     enum AVMediaType type;
  96 } SetPTSContext;
  97
  98 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  99 {
 100     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
 101     int ret;
 102
 103     if ((ret = av_expr_parse(&setpts->expr, setpts->expr_str,
 104                              var_names, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0) {
 105         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error while parsing expression '%s'\n", setpts->expr_str);
 106         return ret;
 107     }
 108
 109     setpts->var_values[VAR_N]           = 0.0;
 110     setpts->var_values[VAR_S]           = 0.0;
 111     setpts->var_values[VAR_PREV_INPTS]  = NAN;
 112     setpts->var_values[VAR_PREV_INT]    = NAN;
 113     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTPTS] = NAN;
 114     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTT]   = NAN;
 115     setpts->var_values[VAR_STARTPTS]    = NAN;
 116     setpts->var_values[VAR_STARTT]      = NAN;
 117     return 0;
 118 }
 119
 120 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
 121 {
 122     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
 123     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
 124
 125     setpts->type = inlink->type;
 126     setpts->var_values[VAR_TB] = av_q2d(inlink->time_base);
 127     setpts->var_values[VAR_RTCSTART] = av_gettime();
 128
 129     setpts->var_values[VAR_SR] =
 130     setpts->var_values[VAR_SAMPLE_RATE] =
 131         setpts->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO ? inlink->sample_rate : NAN;
 132
 133     setpts->var_values[VAR_FRAME_RATE] =
 134     setpts->var_values[VAR_FR] =         inlink->frame_rate.num &&
 135                                          inlink->frame_rate.den ?
 136                                             av_q2d(inlink->frame_rate) : NAN;
 137
 138     av_log(inlink->src, AV_LOG_VERBOSE, "TB:%f FRAME_RATE:%f SAMPLE_RATE:%f\n",
 139            setpts->var_values[VAR_TB],
 140            setpts->var_values[VAR_FRAME_RATE],
 141            setpts->var_values[VAR_SAMPLE_RATE]);
 142     return 0;
 143 }
 144
 145 #define D2TS(d)  (isnan(d) ? AV_NOPTS_VALUE : (int64_t)(d))
 146 #define TS2D(ts) ((ts) == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : (double)(ts))
 147 #define TS2T(ts, tb) ((ts) == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : (double)(ts)*av_q2d(tb))
 148
 149 #define BUF_SIZE 64
 150
 151 static inline char *double2int64str(char *buf, double v)
 152 {
 153     if (isnan(v)) snprintf(buf, BUF_SIZE, "nan");
 154     else          snprintf(buf, BUF_SIZE, "%"PRId64, (int64_t)v);
 155     return buf;
 156 }
 157
 158 static double eval_pts(SetPTSContext *setpts, AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame, int64_t pts)
 159 {
 160     if (isnan(setpts->var_values[VAR_STARTPTS])) {
 161         setpts->var_values[VAR_STARTPTS] = TS2D(pts);
 162         setpts->var_values[VAR_STARTT  ] = TS2T(pts, inlink->time_base);
 163     }
 164     setpts->var_values[VAR_PTS       ] = TS2D(pts);
 165     setpts->var_values[VAR_T         ] = TS2T(pts, inlink->time_base);
 166     setpts->var_values[VAR_POS       ] = !frame || frame->pkt_pos == -1 ? NAN : frame->pkt_pos;
 167     setpts->var_values[VAR_RTCTIME   ] = av_gettime();
 168
 169     if (frame) {
 170         if (inlink->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 171             setpts->var_values[VAR_INTERLACED] = frame->interlaced_frame;
 172         } else if (inlink->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 173             setpts->var_values[VAR_S] = frame->nb_samples;
 174             setpts->var_values[VAR_NB_SAMPLES] = frame->nb_samples;
 175         }
 176     }
 177
 178     return av_expr_eval(setpts->expr, setpts->var_values, NULL);
 179 }
 180 #define d2istr(v) double2int64str((char[BUF_SIZE]){0}, v)
 181
 182 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
 183 {
 184     SetPTSContext *setpts = inlink->dst->priv;
 185     int64_t in_pts = frame->pts;
 186     double d;
 187
 188     d = eval_pts(setpts, inlink, frame, frame->pts);
 189     frame->pts = D2TS(d);
 190
 191     av_log(inlink->dst, AV_LOG_TRACE,
 192             "N:%"PRId64" PTS:%s T:%f POS:%s",
 193             (int64_t)setpts->var_values[VAR_N],
 194             d2istr(setpts->var_values[VAR_PTS]),
 195             setpts->var_values[VAR_T],
 196             d2istr(setpts->var_values[VAR_POS]));
 197     switch (inlink->type) {
 198     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 199         av_log(inlink->dst, AV_LOG_TRACE, " INTERLACED:%"PRId64,
 200                 (int64_t)setpts->var_values[VAR_INTERLACED]);
 201         break;
 202     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 203         av_log(inlink->dst, AV_LOG_TRACE, " NB_SAMPLES:%"PRId64" NB_CONSUMED_SAMPLES:%"PRId64,
 204                 (int64_t)setpts->var_values[VAR_NB_SAMPLES],
 205                 (int64_t)setpts->var_values[VAR_NB_CONSUMED_SAMPLES]);
 206         break;
 207     }
 208     av_log(inlink->dst, AV_LOG_TRACE, " -> PTS:%s T:%f\n", d2istr(d), TS2T(d, inlink->time_base));
 209
 210     if (inlink->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 211         setpts->var_values[VAR_N] += 1.0;
 212     } else {
 213         setpts->var_values[VAR_N] += frame->nb_samples;
 214     }
 215
 216     setpts->var_values[VAR_PREV_INPTS ] = TS2D(in_pts);
 217     setpts->var_values[VAR_PREV_INT   ] = TS2T(in_pts, inlink->time_base);
 218     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTPTS] = TS2D(frame->pts);
 219     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTT]   = TS2T(frame->pts, inlink->time_base);
 220     if (setpts->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 221         setpts->var_values[VAR_NB_CONSUMED_SAMPLES] += frame->nb_samples;
 222     }
 223     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
 224 }
 225
 226 static int activate(AVFilterContext *ctx)
 227 {
 228     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
 229     AVFilterLink *inlink = ctx->inputs[0];
 230     AVFilterLink *outlink = ctx->outputs[0];
 231     AVFrame *in;
 232     int status;
 233     int64_t pts;
 234     int ret;
 235
 236     FF_FILTER_FORWARD_STATUS_BACK(outlink, inlink);
 237
 238     ret = ff_inlink_consume_frame(inlink, &in);
 239     if (ret < 0)
 240         return ret;
 241     if (ret > 0)
 242         return filter_frame(inlink, in);
 243
 244     if (ff_inlink_acknowledge_status(inlink, &status, &pts)) {
 245         double d = eval_pts(setpts, inlink, NULL, pts);
 246
 247         av_log(ctx, AV_LOG_TRACE, "N:EOF PTS:%s T:%f POS:%s -> PTS:%s T:%f\n",
 248                d2istr(setpts->var_values[VAR_PTS]),
 249                setpts->var_values[VAR_T],
 250                d2istr(setpts->var_values[VAR_POS]),
 251                d2istr(d), TS2T(d, inlink->time_base));
 252         ff_outlink_set_status(outlink, status, D2TS(d));
 253         return 0;
 254     }
 255
 256     FF_FILTER_FORWARD_WANTED(outlink, inlink);
 257
 258     return FFERROR_NOT_READY;
 259 }
 260
 261 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
 262 {
 263     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
 264     av_expr_free(setpts->expr);
 265     setpts->expr = NULL;
 266 }
 267
 268 #define OFFSET(x) offsetof(SetPTSContext, x)
 269 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
 270 static const AVOption options[] = {
 271     { "expr", "Expression determining the frame timestamp", OFFSET(expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "PTS" }, .flags = FLAGS },
 272     { NULL }
 273 };
 274
 275 #if CONFIG_SETPTS_FILTER
 276 #define setpts_options options
 277 AVFILTER_DEFINE_CLASS(setpts);
 278
 279 static const AVFilterPad avfilter_vf_setpts_inputs[] = {
 280     {
 281         .name         = "default",
 282         .type         = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 283         .config_props = config_input,
 284     },
 285     { NULL }
 286 };
 287
 288 static const AVFilterPad avfilter_vf_setpts_outputs[] = {
 289     {
 290         .name = "default",
 291         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 292     },
 293     { NULL }
 294 };
 295
 296 AVFilter ff_vf_setpts = {
 297     .name      = "setpts",
 298     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Set PTS for the output video frame."),
 299     .init      = init,
 300     .activate  = activate,
 301     .uninit    = uninit,
 302
 303     .priv_size = sizeof(SetPTSContext),
 304     .priv_class = &setpts_class,
 305
 306     .inputs    = avfilter_vf_setpts_inputs,
 307     .outputs   = avfilter_vf_setpts_outputs,
 308 };
 309 #endif /* CONFIG_SETPTS_FILTER */
 310
 311 #if CONFIG_ASETPTS_FILTER
 312
 313 #define asetpts_options options
 314 AVFILTER_DEFINE_CLASS(asetpts);
 315
 316 static const AVFilterPad asetpts_inputs[] = {
 317     {
 318         .name         = "default",
 319         .type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 320         .config_props = config_input,
 321     },
 322     { NULL }
 323 };
 324
 325 static const AVFilterPad asetpts_outputs[] = {
 326     {
 327         .name = "default",
 328         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 329     },
 330     { NULL }
 331 };
 332
 333 AVFilter ff_af_asetpts = {
 334     .name        = "asetpts",
 335     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Set PTS for the output audio frame."),
 336     .init        = init,
 337     .activate    = activate,
 338     .uninit      = uninit,
 339     .priv_size   = sizeof(SetPTSContext),
 340     .priv_class  = &asetpts_class,
 341     .inputs      = asetpts_inputs,
 342     .outputs     = asetpts_outputs,
 343 };
 344 #endif /* CONFIG_ASETPTS_FILTER */