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/log.h"
  31 #include "libavutil/mem.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33 #include "libavutil/parseutils.h"
  34 #include "libavutil/pixdesc.h"
  35 #include "libavfilter/avfilter.h"
  36 #include "libavfilter/avfiltergraph.h"
  37 #include "libavfilter/buffersink.h"
  38 #include "avdevice.h"
  39
  40 typedef struct {
  41     AVClass *class;          ///< class for private options
  42     char          *graph_str;
  43     AVFilterGraph *graph;
  44     AVFilterContext **sinks;
  45     int *sink_stream_map;
  46     int *stream_sink_map;
  47 } LavfiContext;
  48
  49 static int *create_all_formats(int n)
  50 {
  51     int i, j, *fmts, count = 0;
  52
  53     for (i = 0; i < n; i++)
  54         if (!(av_pix_fmt_descriptors[i].flags & PIX_FMT_HWACCEL))
  55             count++;
  56
  57     if (!(fmts = av_malloc((count+1) * sizeof(int))))
  58         return NULL;
  59     for (j = 0, i = 0; i < n; i++) {
  60         if (!(av_pix_fmt_descriptors[i].flags & PIX_FMT_HWACCEL))
  61             fmts[j++] = i;
  62     }
  63     fmts[j] = -1;
  64     return fmts;
  65 }
  66
  67 av_cold static int lavfi_read_close(AVFormatContext *avctx)
  68 {
  69     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  70
  71     av_freep(&lavfi->sink_stream_map);
  72     av_freep(&lavfi->stream_sink_map);
  73     avfilter_graph_free(&lavfi->graph);
  74
  75     return 0;
  76 }
  77
  78 av_cold static int lavfi_read_header(AVFormatContext *avctx,
  79                                      AVFormatParameters *ap)
  80 {
  81     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
  82     AVFilterInOut *input_links = NULL, *output_links = NULL, *inout;
  83     AVFilter *buffersink;
  84     int *pix_fmts = create_all_formats(PIX_FMT_NB);
  85     int ret = 0, i, n;
  86
  87 #define FAIL(ERR) { ret = ERR; goto end; }
  88
  89     avfilter_register_all();
  90
  91     if (!(buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink"))) {
  92         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  93                "Missing required buffersink filter, aborting.\n");
  94         FAIL(AVERROR_FILTER_NOT_FOUND);
  95     }
  96
  97     if (!lavfi->graph_str)
  98         lavfi->graph_str = av_strdup(avctx->filename);
  99
 100     /* parse the graph, create a stream for each open output */
 101     if (!(lavfi->graph = avfilter_graph_alloc()))
 102         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 103
 104     if ((ret = avfilter_graph_parse(lavfi->graph, lavfi->graph_str,
 105                                     &input_links, &output_links, avctx)) < 0)
 106         FAIL(ret);
 107
 108     if (input_links) {
 109         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 110                "Open inputs in the filtergraph are not acceptable\n");
 111         FAIL(AVERROR(EINVAL));
 112     }
 113
 114     /* count the outputs */
 115     for (n = 0, inout = output_links; inout; n++, inout = inout->next);
 116
 117     if (!(lavfi->sink_stream_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 118         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 119     if (!(lavfi->stream_sink_map = av_malloc(sizeof(int) * n)))
 120         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 121
 122     for (i = 0; i < n; i++)
 123         lavfi->stream_sink_map[i] = -1;
 124
 125     /* parse the output link names - they need to be of the form out0, out1, ...
 126      * create a mapping between them and the streams */
 127     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 128         int stream_idx;
 129         if (!strcmp(inout->name, "out"))
 130             stream_idx = 0;
 131         else if (sscanf(inout->name, "out%d\n", &stream_idx) != 1) {
 132             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 133                    "Invalid outpad name '%s'\n", inout->name);
 134             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 135         }
 136
 137         if ((unsigned)stream_idx >= n) {
 138             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 139                    "Invalid index was specified in output '%s', "
 140                    "must be a non-negative value < %d\n",
 141                    inout->name, n);
 142             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 143         }
 144
 145         /* is a video output? */
 146         if (inout->filter_ctx->output_pads[inout->pad_idx].type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 147             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 148                    "Output '%s' is not a video output, not yet supported", inout->name);
 149             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 150         }
 151
 152         if (lavfi->stream_sink_map[stream_idx] != -1) {
 153             av_log(avctx,  AV_LOG_ERROR,
 154                    "An with stream index %d was already specified\n",
 155                    stream_idx);
 156             FAIL(AVERROR(EINVAL));
 157         }
 158         lavfi->sink_stream_map[i] = stream_idx;
 159         lavfi->stream_sink_map[stream_idx] = i;
 160     }
 161
 162     /* for each open output create a corresponding stream */
 163     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 164         AVStream *st;
 165         if (!(st = av_new_stream(avctx, i)))
 166             FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 167     }
 168
 169     /* create a sink for each output and connect them to the graph */
 170     lavfi->sinks = av_malloc(sizeof(AVFilterContext *) * avctx->nb_streams);
 171     if (!lavfi->sinks)
 172         FAIL(AVERROR(ENOMEM));
 173
 174     for (i = 0, inout = output_links; inout; i++, inout = inout->next) {
 175         AVFilterContext *sink;
 176         AVBufferSinkParams *buffersink_params = av_buffersink_params_alloc();
 177 #if FF_API_OLD_VSINK_API
 178         ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
 179                                            inout->name, NULL,
 180                                            pix_fmts, lavfi->graph);
 181 #else
 182         buffersink_params->pixel_fmts = pix_fmts;
 183         ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
 184                                            inout->name, NULL,
 185                                            buffersink_params, lavfi->graph);
 186 #endif
 187         av_freep(&buffersink_params);
 188         if (ret < 0)
 189             goto end;
 190
 191         lavfi->sinks[i] = sink;
 192         if ((ret = avfilter_link(inout->filter_ctx, inout->pad_idx, sink, 0)) < 0)
 193             FAIL(ret);
 194     }
 195
 196     /* configure the graph */
 197     if ((ret = avfilter_graph_config(lavfi->graph, avctx)) < 0)
 198         FAIL(ret);
 199
 200     /* fill each stream with the information in the corresponding sink */
 201     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
 202         AVFilterLink *link = lavfi->sinks[lavfi->stream_sink_map[i]]->inputs[0];
 203         AVStream *st = avctx->streams[i];
 204         st->codec->codec_type = link->type;
 205         av_set_pts_info(st, 64, link->time_base.num, link->time_base.den);
 206         if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 207             st->codec->codec_id   = CODEC_ID_RAWVIDEO;
 208             st->codec->pix_fmt    = link->format;
 209             st->codec->time_base  = link->time_base;
 210             st->codec->width      = link->w;
 211             st->codec->height     = link->h;
 212             st       ->sample_aspect_ratio =
 213             st->codec->sample_aspect_ratio = link->sample_aspect_ratio;
 214         }
 215     }
 216
 217 end:
 218     avfilter_inout_free(&input_links);
 219     avfilter_inout_free(&output_links);
 220     if (ret < 0)
 221         lavfi_read_close(avctx);
 222     return ret;
 223 }
 224
 225 static int lavfi_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
 226 {
 227     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
 228     double min_pts = DBL_MAX;
 229     int min_pts_sink_idx = 0;
 230     AVFilterBufferRef *picref;
 231     AVPicture pict;
 232     int ret, i, size;
 233
 234     /* iterate through all the graph sinks. Select the sink with the
 235      * minimum PTS */
 236     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
 237         AVRational tb = lavfi->sinks[i]->inputs[0]->time_base;
 238         double d;
 239         int ret = av_buffersink_get_buffer_ref(lavfi->sinks[i],
 240                                                &picref, AV_BUFFERSINK_FLAG_PEEK);
 241         if (ret < 0)
 242             return ret;
 243         d = av_rescale_q(picref->pts, tb, AV_TIME_BASE_Q);
 244         av_dlog(avctx, "sink_idx:%d time:%f\n", i, d);
 245
 246         if (d < min_pts) {
 247             min_pts = d;
 248             min_pts_sink_idx = i;
 249         }
 250     }
 251     av_dlog(avctx, "min_pts_sink_idx:%i\n", min_pts_sink_idx);
 252
 253     av_buffersink_get_buffer_ref(lavfi->sinks[min_pts_sink_idx], &picref, 0);
 254
 255     size = avpicture_get_size(picref->format, picref->video->w, picref->video->h);
 256     if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
 257         return ret;
 258
 259     memcpy(pict.data,     picref->data,     4*sizeof(picref->data[0]));
 260     memcpy(pict.linesize, picref->linesize, 4*sizeof(picref->linesize[0]));
 261
 262     avpicture_layout(&pict, picref->format, picref->video->w,
 263                      picref->video->h, pkt->data, size);
 264     pkt->stream_index = lavfi->sink_stream_map[min_pts_sink_idx];
 265     pkt->pts = picref->pts;
 266     pkt->pos = picref->pos;
 267     pkt->size = size;
 268     avfilter_unref_buffer(picref);
 269
 270     return size;
 271 }
 272
 273 #define OFFSET(x) offsetof(LavfiContext, x)
 274
 275 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 276
 277 static const AVOption options[] = {
 278     { "graph", "Libavfilter graph", OFFSET(graph_str),  FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0,  0, DEC },
 279     { NULL },
 280 };
 281
 282 static const AVClass lavfi_class = {
 283     .class_name = "lavfi indev",
 284     .item_name  = av_default_item_name,
 285     .option     = options,
 286     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 287 };
 288
 289 AVInputFormat ff_lavfi_demuxer = {
 290     .name           = "lavfi",
 291     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Libavfilter virtual input device"),
 292     .priv_data_size = sizeof(LavfiContext),
 293     .read_header    = lavfi_read_header,
 294     .read_packet    = lavfi_read_packet,
 295     .read_close     = lavfi_read_close,
 296     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 297     .priv_class     = &lavfi_class,
 298 };