qsv: align surface width/height to 16.
[ffmpeg.git] / avtools / avconv.h
1 /*
2  * This file is part of Libav.
3  *
4  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 #ifndef AVCONV_H
20 #define AVCONV_H
21
22 #include "config.h"
23
24 #include <stdint.h>
25 #include <stdio.h>
26
27 #if HAVE_PTHREADS
28 #include <pthread.h>
29 #endif
30
31 #include "cmdutils.h"
32
33 #include "libavformat/avformat.h"
34 #include "libavformat/avio.h"
35
36 #include "libavcodec/avcodec.h"
37
38 #include "libavfilter/avfilter.h"
39
40 #include "libavutil/avutil.h"
41 #include "libavutil/dict.h"
42 #include "libavutil/fifo.h"
43 #include "libavutil/hwcontext.h"
44 #include "libavutil/pixfmt.h"
45 #include "libavutil/rational.h"
46
47 #define VSYNC_AUTO       -1
48 #define VSYNC_PASSTHROUGH 0
49 #define VSYNC_CFR         1
50 #define VSYNC_VFR         2
51
52 enum HWAccelID {
53     HWACCEL_NONE = 0,
54     HWACCEL_AUTO,
55     HWACCEL_GENERIC,
56     HWACCEL_VDA,
57     HWACCEL_QSV,
58 };
59
60 typedef struct HWAccel {
61     const char *name;
62     int (*init)(AVCodecContext *s);
63     enum HWAccelID id;
64     enum AVPixelFormat pix_fmt;
65 } HWAccel;
66
67 typedef struct HWDevice {
68     char *name;
69     enum AVHWDeviceType type;
70     AVBufferRef *device_ref;
71 } HWDevice;
72
73 /* select an input stream for an output stream */
74 typedef struct StreamMap {
75     int disabled;           /* 1 is this mapping is disabled by a negative map */
76     int file_index;
77     int stream_index;
78     int sync_file_index;
79     int sync_stream_index;
80     char *linklabel;       /* name of an output link, for mapping lavfi outputs */
81 } StreamMap;
82
83 /* select an input file for an output file */
84 typedef struct MetadataMap {
85     int  file;      // file index
86     char type;      // type of metadata to copy -- (g)lobal, (s)tream, (c)hapter or (p)rogram
87     int  index;     // stream/chapter/program number
88 } MetadataMap;
89
90 typedef struct OptionsContext {
91     OptionGroup *g;
92
93     /* input/output options */
94     int64_t start_time;
95     const char *format;
96
97     SpecifierOpt *codec_names;
98     int        nb_codec_names;
99     SpecifierOpt *audio_channels;
100     int        nb_audio_channels;
101     SpecifierOpt *audio_sample_rate;
102     int        nb_audio_sample_rate;
103     SpecifierOpt *frame_rates;
104     int        nb_frame_rates;
105     SpecifierOpt *frame_sizes;
106     int        nb_frame_sizes;
107     SpecifierOpt *frame_pix_fmts;
108     int        nb_frame_pix_fmts;
109
110     /* input options */
111     int64_t input_ts_offset;
112     int loop;
113     int rate_emu;
114     int accurate_seek;
115
116     SpecifierOpt *ts_scale;
117     int        nb_ts_scale;
118     SpecifierOpt *dump_attachment;
119     int        nb_dump_attachment;
120     SpecifierOpt *hwaccels;
121     int        nb_hwaccels;
122     SpecifierOpt *hwaccel_devices;
123     int        nb_hwaccel_devices;
124     SpecifierOpt *hwaccel_output_formats;
125     int        nb_hwaccel_output_formats;
126     SpecifierOpt *autorotate;
127     int        nb_autorotate;
128
129     /* output options */
130     StreamMap *stream_maps;
131     int     nb_stream_maps;
132     /* first item specifies output metadata, second is input */
133     MetadataMap (*meta_data_maps)[2];
134     int nb_meta_data_maps;
135     int metadata_global_manual;
136     int metadata_streams_manual;
137     int metadata_chapters_manual;
138     const char **attachments;
139     int       nb_attachments;
140
141     int chapters_input_file;
142
143     int64_t recording_time;
144     uint64_t limit_filesize;
145     float mux_preload;
146     float mux_max_delay;
147     int shortest;
148
149     int video_disable;
150     int audio_disable;
151     int subtitle_disable;
152     int data_disable;
153
154     /* indexed by output file stream index */
155     int   *streamid_map;
156     int nb_streamid_map;
157
158     SpecifierOpt *metadata;
159     int        nb_metadata;
160     SpecifierOpt *max_frames;
161     int        nb_max_frames;
162     SpecifierOpt *bitstream_filters;
163     int        nb_bitstream_filters;
164     SpecifierOpt *codec_tags;
165     int        nb_codec_tags;
166     SpecifierOpt *sample_fmts;
167     int        nb_sample_fmts;
168     SpecifierOpt *qscale;
169     int        nb_qscale;
170     SpecifierOpt *bitrates;
171     int        nb_bitrates;
172     SpecifierOpt *forced_key_frames;
173     int        nb_forced_key_frames;
174     SpecifierOpt *force_fps;
175     int        nb_force_fps;
176     SpecifierOpt *frame_aspect_ratios;
177     int        nb_frame_aspect_ratios;
178     SpecifierOpt *rc_overrides;
179     int        nb_rc_overrides;
180     SpecifierOpt *intra_matrices;
181     int        nb_intra_matrices;
182     SpecifierOpt *inter_matrices;
183     int        nb_inter_matrices;
184     SpecifierOpt *top_field_first;
185     int        nb_top_field_first;
186     SpecifierOpt *metadata_map;
187     int        nb_metadata_map;
188     SpecifierOpt *presets;
189     int        nb_presets;
190     SpecifierOpt *copy_initial_nonkeyframes;
191     int        nb_copy_initial_nonkeyframes;
192     SpecifierOpt *filters;
193     int        nb_filters;
194     SpecifierOpt *filter_scripts;
195     int        nb_filter_scripts;
196     SpecifierOpt *pass;
197     int        nb_pass;
198     SpecifierOpt *passlogfiles;
199     int        nb_passlogfiles;
200     SpecifierOpt *max_muxing_queue_size;
201     int        nb_max_muxing_queue_size;
202 } OptionsContext;
203
204 typedef struct InputFilter {
205     AVFilterContext    *filter;
206     struct InputStream *ist;
207     struct FilterGraph *graph;
208     uint8_t            *name;
209
210     AVFifoBuffer *frame_queue;
211
212     // parameters configured for this input
213     int format;
214
215     int width, height;
216     AVRational sample_aspect_ratio;
217
218     int sample_rate;
219     uint64_t channel_layout;
220
221     AVBufferRef *hw_frames_ctx;
222
223     int eof;
224 } InputFilter;
225
226 typedef struct OutputFilter {
227     AVFilterContext     *filter;
228     struct OutputStream *ost;
229     struct FilterGraph  *graph;
230     uint8_t             *name;
231
232     /* temporary storage until stream maps are processed */
233     AVFilterInOut       *out_tmp;
234     enum AVMediaType     type;
235
236     /* desired output stream properties */
237     int width, height;
238     AVRational frame_rate;
239     int format;
240     int sample_rate;
241     uint64_t channel_layout;
242
243     // those are only set if no format is specified and the encoder gives us multiple options
244     int *formats;
245     uint64_t *channel_layouts;
246     int *sample_rates;
247 } OutputFilter;
248
249 typedef struct FilterGraph {
250     int            index;
251     const char    *graph_desc;
252
253     AVFilterGraph *graph;
254
255     InputFilter   **inputs;
256     int          nb_inputs;
257     OutputFilter **outputs;
258     int         nb_outputs;
259 } FilterGraph;
260
261 typedef struct InputStream {
262     int file_index;
263     AVStream *st;
264     int discard;             /* true if stream data should be discarded */
265     int decoding_needed;     /* true if the packets must be decoded in 'raw_fifo' */
266     AVCodecContext *dec_ctx;
267     AVCodec *dec;
268     AVFrame *decoded_frame;
269     AVFrame *filter_frame; /* a ref of decoded_frame, to be sent to filters */
270
271     int64_t       start;     /* time when read started */
272     /* predicted dts of the next packet read for this stream or (when there are
273      * several frames in a packet) of the next frame in current packet */
274     int64_t       next_dts;
275     /* dts of the last packet read for this stream */
276     int64_t       last_dts;
277     int64_t min_pts; /* pts with the smallest value in a current stream */
278     int64_t max_pts; /* pts with the higher value in a current stream */
279
280     // when forcing constant input framerate through -r,
281     // this contains the pts that will be given to the next decoded frame
282     int64_t cfr_next_pts;
283
284     int64_t nb_samples; /* number of samples in the last decoded audio frame before looping */
285     PtsCorrectionContext pts_ctx;
286     double ts_scale;
287     AVDictionary *decoder_opts;
288     AVRational framerate;               /* framerate forced with -r */
289
290     int autorotate;
291
292     /* decoded data from this stream goes into all those filters
293      * currently video and audio only */
294     InputFilter **filters;
295     int        nb_filters;
296
297     /* hwaccel options */
298     enum HWAccelID hwaccel_id;
299     enum AVHWDeviceType hwaccel_device_type;
300     char  *hwaccel_device;
301     enum AVPixelFormat hwaccel_output_format;
302
303     /* hwaccel context */
304     void  *hwaccel_ctx;
305     void (*hwaccel_uninit)(AVCodecContext *s);
306     int  (*hwaccel_get_buffer)(AVCodecContext *s, AVFrame *frame, int flags);
307     int  (*hwaccel_retrieve_data)(AVCodecContext *s, AVFrame *frame);
308     enum AVPixelFormat hwaccel_pix_fmt;
309     enum AVPixelFormat hwaccel_retrieved_pix_fmt;
310     AVBufferRef *hw_frames_ctx;
311
312     /* stats */
313     // combined size of all the packets read
314     uint64_t data_size;
315     /* number of packets successfully read for this stream */
316     uint64_t nb_packets;
317     // number of frames/samples retrieved from the decoder
318     uint64_t frames_decoded;
319     uint64_t samples_decoded;
320 } InputStream;
321
322 typedef struct InputFile {
323     AVFormatContext *ctx;
324     int eof_reached;      /* true if eof reached */
325     int eagain;           /* true if last read attempt returned EAGAIN */
326     int ist_index;        /* index of first stream in ist_table */
327     int loop;             /* set number of times input stream should be looped */
328     int64_t duration;     /* actual duration of the longest stream in a file
329                              at the moment when looping happens */
330     AVRational time_base; /* time base of the duration */
331     int64_t ts_offset;
332     int64_t start_time;   /* user-specified start time in AV_TIME_BASE or AV_NOPTS_VALUE */
333     int64_t recording_time;
334     int nb_streams;       /* number of stream that avconv is aware of; may be different
335                              from ctx.nb_streams if new streams appear during av_read_frame() */
336     int rate_emu;
337     int accurate_seek;
338
339 #if HAVE_PTHREADS
340     pthread_t thread;           /* thread reading from this file */
341     int finished;               /* the thread has exited */
342     int joined;                 /* the thread has been joined */
343     pthread_mutex_t fifo_lock;  /* lock for access to fifo */
344     pthread_cond_t  fifo_cond;  /* the main thread will signal on this cond after reading from fifo */
345     AVFifoBuffer *fifo;         /* demuxed packets are stored here; freed by the main thread */
346 #endif
347 } InputFile;
348
349 typedef struct OutputStream {
350     int file_index;          /* file index */
351     int index;               /* stream index in the output file */
352     int source_index;        /* InputStream index */
353     AVStream *st;            /* stream in the output file */
354     int encoding_needed;     /* true if encoding needed for this stream */
355     int frame_number;
356     /* input pts and corresponding output pts
357        for A/V sync */
358     // double sync_ipts;        /* dts from the AVPacket of the demuxer in second units */
359     struct InputStream *sync_ist; /* input stream to sync against */
360     int64_t sync_opts;       /* output frame counter, could be changed to some true timestamp */ // FIXME look at frame_number
361     /* pts of the first frame encoded for this stream, used for limiting
362      * recording time */
363     int64_t first_pts;
364     /* dts of the last packet sent to the muxer */
365     int64_t last_mux_dts;
366     // the timebase of the packets sent to the muxer
367     AVRational mux_timebase;
368
369     int                    nb_bitstream_filters;
370     AVBSFContext            **bsf_ctx;
371
372     AVCodecContext *enc_ctx;
373     AVCodec *enc;
374     int64_t max_frames;
375     AVFrame *filtered_frame;
376
377     void  *hwaccel_ctx;
378
379     /* video only */
380     AVRational frame_rate;
381     int force_fps;
382     int top_field_first;
383
384     float frame_aspect_ratio;
385
386     /* forced key frames */
387     int64_t *forced_kf_pts;
388     int forced_kf_count;
389     int forced_kf_index;
390     char *forced_keyframes;
391
392     // the bitrate to send to the muxer for streamcopy
393     int bitrate_override;
394
395     char *logfile_prefix;
396     FILE *logfile;
397
398     OutputFilter *filter;
399     char *avfilter;
400
401     int64_t sws_flags;
402     AVDictionary *encoder_opts;
403     AVDictionary *resample_opts;
404     int finished;        /* no more packets should be written for this stream */
405     int stream_copy;
406
407     // init_output_stream() has been called for this stream
408     // The encoder and the bistream filters have been initialized and the stream
409     // parameters are set in the AVStream.
410     int initialized;
411
412     const char *attachment_filename;
413     int copy_initial_nonkeyframes;
414
415     enum AVPixelFormat pix_fmts[2];
416
417     AVCodecParserContext *parser;
418     AVCodecContext       *parser_avctx;
419
420     /* stats */
421     // combined size of all the packets written
422     uint64_t data_size;
423     // number of packets send to the muxer
424     uint64_t packets_written;
425     // number of frames/samples sent to the encoder
426     uint64_t frames_encoded;
427     uint64_t samples_encoded;
428
429     /* packet quality factor */
430     int quality;
431
432     int max_muxing_queue_size;
433
434     /* the packets are buffered here until the muxer is ready to be initialized */
435     AVFifoBuffer *muxing_queue;
436 } OutputStream;
437
438 typedef struct OutputFile {
439     AVFormatContext *ctx;
440     AVDictionary *opts;
441     int ost_index;       /* index of the first stream in output_streams */
442     int64_t recording_time; /* desired length of the resulting file in microseconds */
443     int64_t start_time;     /* start time in microseconds */
444     uint64_t limit_filesize;
445
446     int shortest;
447
448     int header_written;
449 } OutputFile;
450
451 extern InputStream **input_streams;
452 extern int        nb_input_streams;
453 extern InputFile   **input_files;
454 extern int        nb_input_files;
455
456 extern OutputStream **output_streams;
457 extern int         nb_output_streams;
458 extern OutputFile   **output_files;
459 extern int         nb_output_files;
460
461 extern FilterGraph **filtergraphs;
462 extern int        nb_filtergraphs;
463
464 extern char *vstats_filename;
465
466 extern float audio_drift_threshold;
467 extern float dts_delta_threshold;
468
469 extern int audio_volume;
470 extern int audio_sync_method;
471 extern int video_sync_method;
472 extern int do_benchmark;
473 extern int do_deinterlace;
474 extern int do_hex_dump;
475 extern int do_pkt_dump;
476 extern int copy_ts;
477 extern int copy_tb;
478 extern int exit_on_error;
479 extern int print_stats;
480 extern int qp_hist;
481
482 extern const AVIOInterruptCB int_cb;
483
484 extern const OptionDef options[];
485
486 extern const HWAccel hwaccels[];
487 extern int hwaccel_lax_profile_check;
488 extern AVBufferRef *hw_device_ctx;
489 extern HWDevice *filter_hw_device;
490
491 void reset_options(OptionsContext *o);
492 void show_usage(void);
493
494 void opt_output_file(void *optctx, const char *filename);
495
496 void assert_avoptions(AVDictionary *m);
497
498 int guess_input_channel_layout(InputStream *ist);
499
500 int configure_filtergraph(FilterGraph *fg);
501 int configure_output_filter(FilterGraph *fg, OutputFilter *ofilter, AVFilterInOut *out);
502 int ist_in_filtergraph(FilterGraph *fg, InputStream *ist);
503 int filtergraph_is_simple(FilterGraph *fg);
504 int init_simple_filtergraph(InputStream *ist, OutputStream *ost);
505 int init_complex_filtergraph(FilterGraph *fg);
506
507 int ifilter_parameters_from_frame(InputFilter *ifilter, const AVFrame *frame);
508
509 int avconv_parse_options(int argc, char **argv);
510
511 int dxva2_init(AVCodecContext *s);
512 int vda_init(AVCodecContext *s);
513 int qsv_init(AVCodecContext *s);
514 int qsv_transcode_init(OutputStream *ost);
515
516 HWDevice *hw_device_get_by_name(const char *name);
517 int hw_device_init_from_string(const char *arg, HWDevice **dev);
518 void hw_device_free_all(void);
519
520 int hw_device_setup_for_decode(InputStream *ist);
521 int hw_device_setup_for_encode(OutputStream *ost);
522
523 int hwaccel_decode_init(AVCodecContext *avctx);
524
525 #endif /* AVCONV_H */