src/third_party/ffmpeg/libavdevice/lavfi.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   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  * libavfilter virtual input device
  24  */
  25
  26 /* #define DEBUG */
  27
  28 #include <float.h>              /* DBL_MIN, DBL_MAX */
  29
  30 #include "libavutil/bprint.h"
  31 #include "libavutil/channel_layout.h"
  32 #include "libavutil/file.h"
  33 #include "libavutil/log.h"
  34 #include "libavutil/mem.h"
  35 #include "libavutil/opt.h"
  36 #include "libavutil/parseutils.h"
  37 #include "libavutil/pixdesc.h"
  38 #include "libavfilter/avfilter.h"
  39 #include "libavfilter/avfiltergraph.h"
  40 #include "libavfilter/buffersink.h"
  41 #include "libavformat/internal.h"
  42 #include "avdevice.h"
  43
  44 typedef struct {
  45     AVClass *class;          ///< class for private options
  46     char          *graph_str;
  47     char          *graph_filename;
  48     char          *dump_graph;
  49     AVFilterGraph *graph;
  50     AVFilterContext **sinks;
  51     int *sink_stream_map;
  52     int *sink_eof;
  53     int *stream_sink_map;
  54     AVFrame *decoded_frame;
  55 } LavfiContext;
  56
  57 static int *create_all_formats(int n)
  58 {
  59     int i, j, *fmts, count = 0;
  60
  61     for (i = 0; i < n; i++) {
  62         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  63         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  64             count++;
  65     }
  66
  67     if (!(fmts = av_malloc((count+1) * sizeof(int))))
  68         return NULL;
  69     for (j = 0, i = 0; i < n; i++) {
  70         const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(i);
  71         if (!(desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_HWACCEL))
  72             fmts[j++] = i;
  73     }
  74     fmts[j] = -1;
  75     return fmts;
  76 }
  77
  78 av_cold static int lavfi_read_close(AVFormatContext *avctx)
  79 {
  80     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  81
  82     av_freep(&lavfi->sink_stream_map);
  83     av_freep(&lavfi->sink_eof);
  84     av_freep(&lavfi->stream_sink_map);
  85     av_freep(&lavfi->sinks);
  86     avfilter_graph_free(&lavfi->graph);
  87     av_frame_free(&lavfi->decoded_frame);
  88
  89     return 0;
  90 }
  91
  92 av_cold static int lavfi_read_header(AVFormatContext *avctx)
  93 {
  94     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  95     AVFilterInOut *input_links = NULL, *output_links = NULL, *inout;
  96     AVFilter *buffersink, *abuffersink;
  97     int *pix_fmts = create_all_formats(AV_PIX_FMT_NB);
  98     enum AVMediaType type;
  99     int ret = 0, i, n;
 100
 101 #define FAIL(ERR) { ret = ERR; goto end; }
 102
 103     if (!pix_fmts)
 104         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 105
 106     avfilter_register_all();
 107
 108     buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink");
 109     abuffersink = avfilter_get_by_name("abuffersink");
 110
 111     if (lavfi->graph_filename && lavfi->graph_str) {
 112         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 113                "Only one of the graph or graph_file options must be specified\n");
 114         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 115     }
 116
 117     if (lavfi->graph_filename) {
 118         AVBPrint graph_file_pb;
 119         AVIOContext *avio = NULL;
 120         ret = avio_open(&avio, lavfi->graph_filename, AVIO_FLAG_READ);
 121         if (ret < 0)
 122             FAIL(ret);
 123         av_bprint_init(&graph_file_pb, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 124         ret = avio_read_to_bprint(avio, &graph_file_pb, INT_MAX);
 125         avio_close(avio);
 126         av_bprint_chars(&graph_file_pb, '\0', 1);
 127         if (!ret && !av_bprint_is_complete(&graph_file_pb))
 128             ret = AVERROR(ENOMEM);
 129         if (ret) {
 130             av_bprint_finalize(&graph_file_pb, NULL);
 131             FAIL(ret);
 132         }
 133         if ((ret = av_bprint_finalize(&graph_file_pb, &lavfi->graph_str)))
 134             FAIL(ret);
 135     }
 136
 137     if (!lavfi->graph_str)
 138         lavfi->graph_str = av_strdup(avctx->filename);
 139
 140     /* parse the graph, create a stream for each open output */
 141     if (!(lavfi->graph = avfilter_graph_alloc()))
 142         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 143
 144     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(lavfi->graph, lavfi->graph_str,
 145                                     &input_links, &output_links, avctx)) < 0)
 146         FAIL(ret);
 147
 148     if (input_links) {
 149         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 150                "Open inputs in the filtergraph are not acceptable\n");
 151         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 152     }
 153
 154     /* count the outputs */
 155     for (n = 0, inout = output_links; inout; n++, inout = inout->next);
 156
 157     if (!(lavfi->sink_stream_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 158         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 159     if (!(lavfi->sink_eof = av_mallocz(sizeof(int) * n)))
 160         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 161     if (!(lavfi->stream_sink_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 162         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 163
 164     for (i = 0; i < n; i++)
 165         lavfi->stream_sink_map[i] = -1;
 166
 167     /* parse the output link names - they need to be of the form out0, out1, ...
 168      * create a mapping between them and the streams */
 169     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 170         int stream_idx;
 171         if (!strcmp(inout->name, "out"))
 172             stream_idx = 0;
 173         else if (sscanf(inout->name, "out%d\n", &stream_idx) != 1) {
 174             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 175                    "Invalid outpad name '%s'\n", inout->name);
 176             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 177         }
 178
 179         if ((unsigned)stream_idx >= n) {
 180             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 181                    "Invalid index was specified in output '%s', "
 182                    "must be a non-negative value < %d\n",
 183                    inout->name, n);
 184             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 185         }
 186
 187         /* is an audio or video output? */
 188         type = inout->filter_ctx->output_pads[inout->pad_idx].type;
 189         if (type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO && type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 190             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 191                    "Output '%s' is not a video or audio output, not yet supported\n", inout->name);
 192             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 193         }
 194
 195         if (lavfi->stream_sink_map[stream_idx] != -1) {
 196             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 197                    "An output with stream index %d was already specified\n",
 198                    stream_idx);
 199             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 200         }
 201         lavfi->sink_stream_map[i] = stream_idx;
 202         lavfi->stream_sink_map[stream_idx] = i;
 203     }
 204
 205     /* for each open output create a corresponding stream */
 206     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 207         AVStream *st;
 208         if (!(st = avformat_new_stream(avctx, NULL)))
 209             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 210         st->id = i;
 211     }
 212
 213     /* create a sink for each output and connect them to the graph */
 214     lavfi->sinks = av_malloc_array(avctx->nb_streams, sizeof(AVFilterContext *));
 215     if (!lavfi->sinks)
 216         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 217
 218     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 219         AVFilterContext *sink;
 220
 221         type = inout->filter_ctx->output_pads[inout->pad_idx].type;
 222
 223         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && ! buffersink ||
 224             type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && ! abuffersink) {
 225                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Missing required buffersink filter, aborting.\n");
 226                 FAIL(AVERROR_FILTER_NOT_FOUND);
 227         }
 228
 229         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 230             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
 231                                                inout->name, NULL,
 232                                                NULL, lavfi->graph);
 233             if (ret >= 0)
 234                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "pix_fmts", pix_fmts,  AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 235             if (ret < 0)
 236                 goto end;
 237         } else if (type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 238             enum AVSampleFormat sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_U8,
 239                                                   AV_SAMPLE_FMT_S16,
 240                                                   AV_SAMPLE_FMT_S32,
 241                                                   AV_SAMPLE_FMT_FLT,
 242                                                   AV_SAMPLE_FMT_DBL, -1 };
 243
 244             ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, abuffersink,
 245                                                inout->name, NULL,
 246                                                NULL, lavfi->graph);
 247             if (ret >= 0)
 248                 ret = av_opt_set_int_list(sink, "sample_fmts", sample_fmts,  AV_SAMPLE_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 249             if (ret < 0)
 250                 goto end;
 251             ret = av_opt_set_int(sink, "all_channel_counts", 1,
 252                                  AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 253             if (ret < 0)
 254                 goto end;
 255         }
 256
 257         lavfi->sinks[i] = sink;
 258         if ((ret = avfilter_link(inout->filter_ctx, inout->pad_idx, sink, 0)) < 0)
 259             FAIL(ret);
 260     }
 261
 262     /* configure the graph */
 263     if ((ret = avfilter_graph_config(lavfi->graph, avctx)) < 0)
 264         FAIL(ret);
 265
 266     if (lavfi->dump_graph) {
 267         char *dump = avfilter_graph_dump(lavfi->graph, lavfi->dump_graph);
 268         fputs(dump, stderr);
 269         fflush(stderr);
 270         av_free(dump);
 271     }
 272
 273     /* fill each stream with the information in the corresponding sink */
 274     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
 275         AVFilterLink *link = lavfi->sinks[lavfi->stream_sink_map[i]]->inputs[0];
 276         AVStream *st = avctx->streams[i];
 277         st->codec->codec_type = link->type;
 278         avpriv_set_pts_info(st, 64, link->time_base.num, link->time_base.den);
 279         if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 280             st->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
 281             st->codec->pix_fmt    = link->format;
 282             st->codec->time_base  = link->time_base;
 283             st->codec->width      = link->w;
 284             st->codec->height     = link->h;
 285             st       ->sample_aspect_ratio =
 286             st->codec->sample_aspect_ratio = link->sample_aspect_ratio;
 287             avctx->probesize = FFMAX(avctx->probesize,
 288                                      link->w * link->h *
 289                                      av_get_padded_bits_per_pixel(av_pix_fmt_desc_get(link->format)) *
 290                                      30);
 291         } else if (link->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 292             st->codec->codec_id    = av_get_pcm_codec(link->format, -1);
 293             st->codec->channels    = avfilter_link_get_channels(link);
 294             st->codec->sample_fmt  = link->format;
 295             st->codec->sample_rate = link->sample_rate;
 296             st->codec->time_base   = link->time_base;
 297             st->codec->channel_layout = link->channel_layout;
 298             if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
 299                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 300                        "Could not find PCM codec for sample format %s.\n",
 301                        av_get_sample_fmt_name(link->format));
 302         }
 303     }
 304
 305     if (!(lavfi->decoded_frame = av_frame_alloc()))
 306         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 307
 308 end:
 309     av_free(pix_fmts);
 310     avfilter_inout_free(&input_links);
 311     avfilter_inout_free(&output_links);
 312     if (ret < 0)
 313         lavfi_read_close(avctx);
 314     return ret;
 315 }
 316
 317 static int lavfi_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 318 {
 319     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 320     double min_pts = DBL_MAX;
 321     int stream_idx, min_pts_sink_idx = 0;
 322     AVFrame *frame = lavfi->decoded_frame;
 323     AVPicture pict;
 324     AVDictionary *frame_metadata;
 325     int ret, i;
 326     int size = 0;
 327
 328     /* iterate through all the graph sinks. Select the sink with the
 329      * minimum PTS */
 330     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
 331         AVRational tb = lavfi->sinks[i]->inputs[0]->time_base;
 332         double d;
 333         int ret;
 334
 335         if (lavfi->sink_eof[i])
 336             continue;
 337
 338         ret = av_buffersink_get_frame_flags(lavfi->sinks[i], frame,
 339                                             AV_BUFFERSINK_FLAG_PEEK);
 340         if (ret == AVERROR_EOF) {
 341             av_dlog(avctx, "EOF sink_idx:%d\n", i);
 342             lavfi->sink_eof[i] = 1;
 343             continue;
 344         } else if (ret < 0)
 345             return ret;
 346         d = av_rescale_q(frame->pts, tb, AV_TIME_BASE_Q);
 347         av_dlog(avctx, "sink_idx:%d time:%f\n", i, d);
 348         av_frame_unref(frame);
 349
 350         if (d < min_pts) {
 351             min_pts = d;
 352             min_pts_sink_idx = i;
 353         }
 354     }
 355     if (min_pts == DBL_MAX)
 356         return AVERROR_EOF;
 357
 358     av_dlog(avctx, "min_pts_sink_idx:%i\n", min_pts_sink_idx);
 359
 360     av_buffersink_get_frame_flags(lavfi->sinks[min_pts_sink_idx], frame, 0);
 361     stream_idx = lavfi->sink_stream_map[min_pts_sink_idx];
 362
 363     if (frame->width /* FIXME best way of testing a video */) {
 364         size = avpicture_get_size(frame->format, frame->width, frame->height);
 365         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 366             return ret;
 367
 368         memcpy(pict.data,     frame->data,     4*sizeof(frame->data[0]));
 369         memcpy(pict.linesize, frame->linesize, 4*sizeof(frame->linesize[0]));
 370
 371         avpicture_layout(&pict, frame->format, frame->width, frame->height,
 372                          pkt->data, size);
 373     } else if (av_frame_get_channels(frame) /* FIXME test audio */) {
 374         size = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format) *
 375                                    av_frame_get_channels(frame);
 376         if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 377             return ret;
 378         memcpy(pkt->data, frame->data[0], size);
 379     }
 380
 381     frame_metadata = av_frame_get_metadata(frame);
 382     if (frame_metadata) {
 383         uint8_t *metadata;
 384         AVDictionaryEntry *e = NULL;
 385         AVBPrint meta_buf;
 386
 387         av_bprint_init(&meta_buf, 0, AV_BPRINT_SIZE_UNLIMITED);
 388         while ((e = av_dict_get(frame_metadata, "", e, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
 389             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->key);
 390             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 391             av_bprintf(&meta_buf, "%s", e->value);
 392             av_bprint_chars(&meta_buf, '\0', 1);
 393         }
 394         if (!av_bprint_is_complete(&meta_buf) ||
 395             !(metadata = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_STRINGS_METADATA,
 396                                                  meta_buf.len))) {
 397             av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 398             return AVERROR(ENOMEM);
 399         }
 400         memcpy(metadata, meta_buf.str, meta_buf.len);
 401         av_bprint_finalize(&meta_buf, NULL);
 402     }
 403
 404     pkt->stream_index = stream_idx;
 405     pkt->pts = frame->pts;
 406     pkt->pos = av_frame_get_pkt_pos(frame);
 407     pkt->size = size;
 408     av_frame_unref(frame);
 409     return size;
 410 }
 411
 412 #define OFFSET(x) offsetof(LavfiContext, x)
 413
 414 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 415
 416 static const AVOption options[] = {
 417     { "graph",     "set libavfilter graph", OFFSET(graph_str),  AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 418     { "graph_file","set libavfilter graph filename", OFFSET(graph_filename), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC},
 419     { "dumpgraph", "dump graph to stderr",  OFFSET(dump_graph), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL}, 0, 0, DEC },
 420     { NULL },
 421 };
 422
 423 static const AVClass lavfi_class = {
 424     .class_name = "lavfi indev",
 425     .item_name  = av_default_item_name,
 426     .option     = options,
 427     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 428     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_INPUT,
 429 };
 430
 431 AVInputFormat ff_lavfi_demuxer = {
 432     .name           = "lavfi",
 433     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Libavfilter virtual input device"),
 434     .priv_data_size = sizeof(LavfiContext),
 435     .read_header    = lavfi_read_header,
 436     .read_packet    = lavfi_read_packet,
 437     .read_close     = lavfi_read_close,
 438     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 439     .priv_class     = &lavfi_class,
 440 };