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

   1 /*
   2  * Copyright 2007 Bobby Bingham
   3  * Copyright 2012 Robert Nagy <ronag89 gmail com>
   4  * Copyright 2012 Anton Khirnov <anton khirnov net>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * a filter enforcing given constant framerate
  26  */
  27
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/fifo.h"
  30 #include "libavutil/mathematics.h"
  31 #include "libavutil/opt.h"
  32 #include "libavutil/parseutils.h"
  33
  34 #include "avfilter.h"
  35 #include "internal.h"
  36 #include "video.h"
  37
  38 typedef struct FPSContext {
  39     const AVClass *class;
  40
  41     AVFifoBuffer *fifo;     ///< store frames until we get two successive timestamps
  42
  43     /* timestamps in input timebase */
  44     int64_t first_pts;      ///< pts of the first frame that arrived on this filter
  45     int64_t pts;            ///< pts of the first frame currently in the fifo
  46
  47     AVRational framerate;   ///< target framerate
  48     int rounding;           ///< AVRounding method for timestamps
  49
  50     /* statistics */
  51     int frames_in;             ///< number of frames on input
  52     int frames_out;            ///< number of frames on output
  53     int dup;                   ///< number of frames duplicated
  54     int drop;                  ///< number of framed dropped
  55 } FPSContext;
  56
  57 #define OFFSET(x) offsetof(FPSContext, x)
  58 #define V AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
  59 #define F AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
  60 static const AVOption fps_options[] = {
  61     { "fps", "A string describing desired output framerate", OFFSET(framerate), AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, { .str = "25" }, .flags = V|F },
  62     { "round", "set rounding method for timestamps", OFFSET(rounding), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = AV_ROUND_NEAR_INF }, 0, 5, V|F, "round" },
  63     { "zero", "round towards 0",      OFFSET(rounding), AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_ROUND_ZERO     }, 0, 5, V|F, "round" },
  64     { "inf",  "round away from 0",    OFFSET(rounding), AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_ROUND_INF      }, 0, 5, V|F, "round" },
  65     { "down", "round towards -infty", OFFSET(rounding), AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_ROUND_DOWN     }, 0, 5, V|F, "round" },
  66     { "up",   "round towards +infty", OFFSET(rounding), AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_ROUND_UP       }, 0, 5, V|F, "round" },
  67     { "near", "round to nearest",     OFFSET(rounding), AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = AV_ROUND_NEAR_INF }, 0, 5, V|F, "round" },
  68     { NULL },
  69 };
  70
  71 AVFILTER_DEFINE_CLASS(fps);
  72
  73 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
  74 {
  75     FPSContext *s = ctx->priv;
  76
  77     if (!(s->fifo = av_fifo_alloc(2*sizeof(AVFrame*))))
  78         return AVERROR(ENOMEM);
  79
  80     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "fps=%d/%d\n", s->framerate.num, s->framerate.den);
  81     return 0;
  82 }
  83
  84 static void flush_fifo(AVFifoBuffer *fifo)
  85 {
  86     while (av_fifo_size(fifo)) {
  87         AVFrame *tmp;
  88         av_fifo_generic_read(fifo, &tmp, sizeof(tmp), NULL);
  89         av_frame_free(&tmp);
  90     }
  91 }
  92
  93 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
  94 {
  95     FPSContext *s = ctx->priv;
  96     if (s->fifo) {
  97         s->drop += av_fifo_size(s->fifo) / sizeof(AVFrame*);
  98         flush_fifo(s->fifo);
  99         av_fifo_free(s->fifo);
 100     }
 101
 102     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "%d frames in, %d frames out; %d frames dropped, "
 103            "%d frames duplicated.\n", s->frames_in, s->frames_out, s->drop, s->dup);
 104 }
 105
 106 static int config_props(AVFilterLink* link)
 107 {
 108     FPSContext   *s = link->src->priv;
 109
 110     link->time_base = av_inv_q(s->framerate);
 111     link->frame_rate= s->framerate;
 112     link->w         = link->src->inputs[0]->w;
 113     link->h         = link->src->inputs[0]->h;
 114     s->pts          = AV_NOPTS_VALUE;
 115
 116     return 0;
 117 }
 118
 119 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
 120 {
 121     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
 122     FPSContext        *s = ctx->priv;
 123     int frames_out = s->frames_out;
 124     int ret = 0;
 125
 126     while (ret >= 0 && s->frames_out == frames_out)
 127         ret = ff_request_frame(ctx->inputs[0]);
 128
 129     /* flush the fifo */
 130     if (ret == AVERROR_EOF && av_fifo_size(s->fifo)) {
 131         int i;
 132         for (i = 0; av_fifo_size(s->fifo); i++) {
 133             AVFrame *buf;
 134
 135             av_fifo_generic_read(s->fifo, &buf, sizeof(buf), NULL);
 136             buf->pts = av_rescale_q(s->first_pts, ctx->inputs[0]->time_base,
 137                                     outlink->time_base) + s->frames_out;
 138
 139             if ((ret = ff_filter_frame(outlink, buf)) < 0)
 140                 return ret;
 141
 142             s->frames_out++;
 143         }
 144         return 0;
 145     }
 146
 147     return ret;
 148 }
 149
 150 static int write_to_fifo(AVFifoBuffer *fifo, AVFrame *buf)
 151 {
 152     int ret;
 153
 154     if (!av_fifo_space(fifo) &&
 155         (ret = av_fifo_realloc2(fifo, 2*av_fifo_size(fifo)))) {
 156         av_frame_free(&buf);
 157         return ret;
 158     }
 159
 160     av_fifo_generic_write(fifo, &buf, sizeof(buf), NULL);
 161     return 0;
 162 }
 163
 164 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *buf)
 165 {
 166     AVFilterContext    *ctx = inlink->dst;
 167     FPSContext           *s = ctx->priv;
 168     AVFilterLink   *outlink = ctx->outputs[0];
 169     int64_t delta;
 170     int i, ret;
 171
 172     s->frames_in++;
 173     /* discard frames until we get the first timestamp */
 174     if (s->pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 175         if (buf->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 176             ret = write_to_fifo(s->fifo, buf);
 177             if (ret < 0)
 178                 return ret;
 179
 180             s->first_pts = s->pts = buf->pts;
 181         } else {
 182             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "Discarding initial frame(s) with no "
 183                    "timestamp.\n");
 184             av_frame_free(&buf);
 185             s->drop++;
 186         }
 187         return 0;
 188     }
 189
 190     /* now wait for the next timestamp */
 191     if (buf->pts == AV_NOPTS_VALUE) {
 192         return write_to_fifo(s->fifo, buf);
 193     }
 194
 195     /* number of output frames */
 196     delta = av_rescale_q_rnd(buf->pts - s->pts, inlink->time_base,
 197                              outlink->time_base, s->rounding);
 198
 199     if (delta < 1) {
 200         /* drop the frame and everything buffered except the first */
 201         AVFrame *tmp;
 202         int drop = av_fifo_size(s->fifo)/sizeof(AVFrame*);
 203
 204         av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Dropping %d frame(s).\n", drop);
 205         s->drop += drop;
 206
 207         av_fifo_generic_read(s->fifo, &tmp, sizeof(tmp), NULL);
 208         flush_fifo(s->fifo);
 209         ret = write_to_fifo(s->fifo, tmp);
 210
 211         av_frame_free(&buf);
 212         return ret;
 213     }
 214
 215     /* can output >= 1 frames */
 216     for (i = 0; i < delta; i++) {
 217         AVFrame *buf_out;
 218         av_fifo_generic_read(s->fifo, &buf_out, sizeof(buf_out), NULL);
 219
 220         /* duplicate the frame if needed */
 221         if (!av_fifo_size(s->fifo) && i < delta - 1) {
 222             AVFrame *dup = av_frame_clone(buf_out);
 223
 224             av_log(ctx, AV_LOG_DEBUG, "Duplicating frame.\n");
 225             if (dup)
 226                 ret = write_to_fifo(s->fifo, dup);
 227             else
 228                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 229
 230             if (ret < 0) {
 231                 av_frame_free(&buf_out);
 232                 av_frame_free(&buf);
 233                 return ret;
 234             }
 235
 236             s->dup++;
 237         }
 238
 239         buf_out->pts = av_rescale_q(s->first_pts, inlink->time_base,
 240                                     outlink->time_base) + s->frames_out;
 241
 242         if ((ret = ff_filter_frame(outlink, buf_out)) < 0) {
 243             av_frame_free(&buf);
 244             return ret;
 245         }
 246
 247         s->frames_out++;
 248     }
 249     flush_fifo(s->fifo);
 250
 251     ret = write_to_fifo(s->fifo, buf);
 252     s->pts = s->first_pts + av_rescale_q(s->frames_out, outlink->time_base, inlink->time_base);
 253
 254     return ret;
 255 }
 256
 257 static const AVFilterPad avfilter_vf_fps_inputs[] = {
 258     {
 259         .name        = "default",
 260         .type        = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 261         .filter_frame = filter_frame,
 262     },
 263     { NULL }
 264 };
 265
 266 static const AVFilterPad avfilter_vf_fps_outputs[] = {
 267     {
 268         .name          = "default",
 269         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
 270         .request_frame = request_frame,
 271         .config_props  = config_props
 272     },
 273     { NULL }
 274 };
 275
 276 AVFilter avfilter_vf_fps = {
 277     .name        = "fps",
 278     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Force constant framerate."),
 279
 280     .init      = init,
 281     .uninit    = uninit,
 282
 283     .priv_size = sizeof(FPSContext),
 284     .priv_class = &fps_class,
 285
 286     .inputs    = avfilter_vf_fps_inputs,
 287     .outputs   = avfilter_vf_fps_outputs,
 288 };