git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/stream_out/transrate/transrate.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * transrate.c: MPEG2 video transrating module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2003 the VideoLAN team
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
   8  *          Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 /*****************************************************************************
  26  * Preamble
  27  *****************************************************************************/
  28 #define NDEBUG 1
  29 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  30 # include "config.h"
  31 #endif
  32
  33 #include <assert.h>
  34 #include <math.h>
  35
  36 #include <vlc_common.h>
  37 #include <vlc_plugin.h>
  38 #include <vlc_sout.h>
  39 #include <vlc_input.h>
  40 #include <vlc_block.h>
  41
  42 #include "transrate.h"
  43
  44 /*****************************************************************************
  45  * Exported prototypes
  46  *****************************************************************************/
  47 static int      Open    ( vlc_object_t * );
  48 static void     Close   ( vlc_object_t * );
  49
  50 static sout_stream_id_t *Add ( sout_stream_t *, es_format_t * );
  51 static int               Del ( sout_stream_t *, sout_stream_id_t * );
  52 static int               Send( sout_stream_t *, sout_stream_id_t *, block_t * );
  53
  54 static int  transrate_video_process( sout_stream_t *, sout_stream_id_t *, block_t *, block_t ** );
  55
  56 /*****************************************************************************
  57  * Module descriptor
  58  *****************************************************************************/
  59
  60 #define VB_TEXT N_("Video bitrate")
  61 /*xgettext:no-c-format*/
  62 #define VB_LONGTEXT N_( \
  63     "New target video bitrate. Quality is ok for -10/15\% of the original" \
  64     "bitrate." )
  65
  66 #define SHAPING_TEXT N_("Shaping delay")
  67 #define SHAPING_LONGTEXT N_( \
  68     "Amount of data used for transrating in ms." )
  69
  70 #define MPEG4_MATRIX_TEXT N_("Use MPEG4 matrix")
  71 #define MPEG4_MATRIX_LONGTEXT N_( \
  72     "Use the MPEG4 quantification matrix." )
  73
  74 #define SOUT_CFG_PREFIX "sout-transrate-"
  75
  76 vlc_module_begin ()
  77     set_category( CAT_SOUT )
  78     set_subcategory( SUBCAT_SOUT_STREAM )
  79     set_description( N_("MPEG2 video transrating stream output") )
  80     set_capability( "sout stream", 50 )
  81     add_shortcut( "transrate" )
  82     set_callbacks( Open, Close )
  83
  84     add_integer( SOUT_CFG_PREFIX "vb", 3 * 100 * 1000, NULL,
  85                  VB_TEXT, VB_LONGTEXT, false );
  86     add_integer( SOUT_CFG_PREFIX "shaping", 500, NULL,
  87                  SHAPING_TEXT, SHAPING_LONGTEXT, false );
  88     add_bool( SOUT_CFG_PREFIX "mpeg4-matrix", false, NULL,
  89               MPEG4_MATRIX_TEXT, MPEG4_MATRIX_LONGTEXT, false );
  90 vlc_module_end ()
  91
  92 static const char *const ppsz_sout_options[] = {
  93     "vb", "shaping", "mpeg4-matrix", NULL
  94 };
  95
  96 struct sout_stream_sys_t
  97 {
  98     sout_stream_t   *p_out;
  99
 100     int             i_vbitrate;
 101     mtime_t         i_shaping_delay;
 102     int             b_mpeg4_matrix;
 103
 104     mtime_t         i_dts, i_pts;
 105 };
 106
 107 /*****************************************************************************
 108  * Open:
 109  *****************************************************************************/
 110 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 111 {
 112     sout_stream_t     *p_stream = (sout_stream_t*)p_this;
 113     sout_stream_sys_t *p_sys;
 114
 115     p_sys = malloc( sizeof( sout_stream_sys_t ) );
 116     p_sys->p_out = sout_StreamNew( p_stream->p_sout, p_stream->psz_next );
 117
 118     config_ChainParse( p_stream, SOUT_CFG_PREFIX, ppsz_sout_options,
 119                        p_stream->p_cfg );
 120     p_sys->i_vbitrate = var_CreateGetInteger( p_stream, SOUT_CFG_PREFIX "vb" );
 121     if( p_sys->i_vbitrate < 16000 )
 122         p_sys->i_vbitrate *= 1000;
 123
 124     p_sys->i_shaping_delay = var_CreateGetInteger( p_stream,
 125                                 SOUT_CFG_PREFIX "shaping" ) * 1000;
 126     if( p_sys->i_shaping_delay <= 0 )
 127     {
 128         msg_Err( p_stream,
 129                  "invalid shaping (%"PRId64"ms) reseting to 500ms",
 130                  p_sys->i_shaping_delay / 1000 );
 131         p_sys->i_shaping_delay = 500000;
 132     }
 133
 134     p_sys->b_mpeg4_matrix = var_CreateGetBool( p_stream,
 135                                                SOUT_CFG_PREFIX "mpeg4-matrix" );
 136
 137     msg_Dbg( p_stream, "codec video %dkb/s max gop=%"PRId64"us",
 138              p_sys->i_vbitrate / 1024, p_sys->i_shaping_delay );
 139
 140     if( !p_sys->p_out )
 141     {
 142         msg_Err( p_stream, "cannot create chain" );
 143         free( p_sys );
 144         return VLC_EGENERIC;
 145     }
 146     p_stream->pf_add    = Add;
 147     p_stream->pf_del    = Del;
 148     p_stream->pf_send   = Send;
 149
 150     p_stream->p_sys     = p_sys;
 151
 152     return VLC_SUCCESS;
 153 }
 154
 155 /*****************************************************************************
 156  * Close:
 157  *****************************************************************************/
 158 static void Close( vlc_object_t * p_this )
 159 {
 160     sout_stream_t       *p_stream = (sout_stream_t *)p_this;
 161     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 162
 163     sout_StreamDelete( p_sys->p_out );
 164     free( p_sys );
 165 }
 166
 167
 168 static sout_stream_id_t * Add( sout_stream_t *p_stream, es_format_t *p_fmt )
 169 {
 170     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 171     sout_stream_id_t    *id;
 172
 173     id = malloc( sizeof( sout_stream_id_t ) );
 174     id->id = NULL;
 175
 176     if( p_fmt->i_cat == VIDEO_ES
 177             && p_fmt->i_codec == VLC_FOURCC('m', 'p', 'g', 'v') )
 178     {
 179         msg_Dbg( p_stream,
 180                  "creating video transrating for fcc=`%4.4s'",
 181                  (char*)&p_fmt->i_codec );
 182
 183         id->p_current_buffer = NULL;
 184         id->p_next_gop = NULL;
 185         id->i_next_gop_duration = 0;
 186         id->i_next_gop_size = 0;
 187         memset( &id->tr, 0, sizeof( transrate_t ) );
 188         id->tr.bs.i_byte_in = id->tr.bs.i_byte_out = 0;
 189         id->tr.mpeg4_matrix = p_sys->b_mpeg4_matrix;
 190
 191         /* open output stream */
 192         id->id = p_sys->p_out->pf_add( p_sys->p_out, p_fmt );
 193         id->b_transrate = true;
 194     }
 195     else
 196     {
 197         msg_Dbg( p_stream, "not transrating a stream (fcc=`%4.4s')", (char*)&p_fmt->i_codec );
 198         id->id = p_sys->p_out->pf_add( p_sys->p_out, p_fmt );
 199         id->b_transrate = false;
 200
 201         if( id->id == NULL )
 202         {
 203             free( id );
 204             return NULL;
 205         }
 206     }
 207
 208     return id;
 209 }
 210
 211 static int     Del      ( sout_stream_t *p_stream, sout_stream_id_t *id )
 212 {
 213     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 214
 215     if( id->id )
 216     {
 217         p_sys->p_out->pf_del( p_sys->p_out, id->id );
 218     }
 219     free( id );
 220
 221     return VLC_SUCCESS;
 222 }
 223
 224 static int Send( sout_stream_t *p_stream, sout_stream_id_t *id,
 225                  block_t *p_buffer )
 226 {
 227     sout_stream_sys_t   *p_sys = p_stream->p_sys;
 228
 229     if( id->b_transrate )
 230     {
 231         block_t *p_buffer_out;
 232         /* be sure to have at least 8 bytes of padding (maybe only 4) */
 233         p_buffer = block_Realloc( p_buffer, 0, p_buffer->i_buffer + 8 );
 234         p_buffer->i_buffer -= 8;
 235         memset( &p_buffer->p_buffer[p_buffer->i_buffer], 0, 8 );
 236
 237         transrate_video_process( p_stream, id, p_buffer, &p_buffer_out );
 238
 239         if( p_buffer_out )
 240         {
 241             return p_sys->p_out->pf_send( p_sys->p_out, id->id, p_buffer_out );
 242         }
 243         return VLC_SUCCESS;
 244     }
 245     else if( id->id != NULL )
 246     {
 247         return p_sys->p_out->pf_send( p_sys->p_out, id->id, p_buffer );
 248     }
 249     else
 250     {
 251         block_Release( p_buffer );
 252         return VLC_EGENERIC;
 253     }
 254 }
 255
 256 static int transrate_video_process( sout_stream_t *p_stream,
 257                sout_stream_id_t *id, block_t *in, block_t **out )
 258 {
 259     transrate_t    *tr = &id->tr;
 260     bs_transrate_t *bs = &tr->bs;
 261
 262     *out = NULL;
 263
 264     while ( in != NULL )
 265     {
 266         block_t * p_next = in->p_next;
 267         int i_flags = in->i_flags;
 268
 269         in->p_next = NULL;
 270         block_ChainAppend( &id->p_next_gop, in );
 271         id->i_next_gop_duration += in->i_length;
 272         id->i_next_gop_size += in->i_buffer;
 273         in = p_next;
 274
 275         if( ((i_flags & BLOCK_FLAG_TYPE_I )
 276                 && id->i_next_gop_duration >= 300000)
 277               || (id->i_next_gop_duration > p_stream->p_sys->i_shaping_delay) )
 278         {
 279             mtime_t i_bitrate = (mtime_t)id->i_next_gop_size * 8000
 280                                     / (id->i_next_gop_duration / 1000);
 281             mtime_t i_new_bitrate;
 282
 283             id->tr.i_total_input = id->i_next_gop_size;
 284             id->tr.i_remaining_input = id->i_next_gop_size;
 285             id->tr.i_wanted_output = (p_stream->p_sys->i_vbitrate)
 286                                     * (id->i_next_gop_duration / 1000) / 8000;
 287             id->tr.i_current_output = 0;
 288
 289             id->p_current_buffer = id->p_next_gop;
 290
 291             while ( id->p_current_buffer != NULL )
 292             {
 293                 block_t * p_next = id->p_current_buffer->p_next;
 294                 if ( !p_stream->p_sys->b_mpeg4_matrix
 295                        && id->tr.i_wanted_output >= id->tr.i_total_input )
 296                 {
 297                     bs->i_byte_out += id->p_current_buffer->i_buffer;
 298                     id->p_current_buffer->p_next = NULL;
 299                     block_ChainAppend( out, id->p_current_buffer );
 300                 }
 301                 else
 302                 {
 303                     if ( process_frame( p_stream, id, id->p_current_buffer,
 304                                         out, 0 ) < 0 )
 305                     {
 306                         id->p_current_buffer->p_next = NULL;
 307                         block_ChainAppend( out, id->p_current_buffer );
 308                         if ( p_stream->p_sys->b_mpeg4_matrix )
 309                             id->tr.i_wanted_output = id->tr.i_total_input;
 310                     }
 311                     else
 312                     {
 313                         block_Release( id->p_current_buffer );
 314                     }
 315                 }
 316                 id->p_current_buffer = p_next;
 317             }
 318
 319             if ( id->tr.i_wanted_output < id->tr.i_total_input )
 320             {
 321                 i_new_bitrate = (mtime_t)tr->i_current_output * 8000
 322                                     / (id->i_next_gop_duration / 1000);
 323                 if (i_new_bitrate > p_stream->p_sys->i_vbitrate + 300000)
 324                     msg_Err(p_stream, "%"PRId64" -> %"PRId64" d=%"PRId64,
 325                             i_bitrate, i_new_bitrate,
 326                             id->i_next_gop_duration);
 327                 else
 328                     msg_Dbg(p_stream, "%"PRId64" -> %"PRId64" d=%"PRId64,
 329                             i_bitrate, i_new_bitrate,
 330                             id->i_next_gop_duration);
 331             }
 332
 333             id->p_next_gop = NULL;
 334             id->i_next_gop_duration = 0;
 335             id->i_next_gop_size = 0;
 336         }
 337     }
 338
 339     return VLC_SUCCESS;
 340 }
 341