5e5f70b5a864f697f2389cd097d77c941d249c65
[ffmpeg.git] / libavdevice / avfoundation.m
1 /*
2  * AVFoundation input device
3  * Copyright (c) 2014 Thilo Borgmann <thilo.borgmann@mail.de>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 /**
23  * @file
24  * AVFoundation input device
25  * @author Thilo Borgmann <thilo.borgmann@mail.de>
26  */
27
28 #import <AVFoundation/AVFoundation.h>
29 #include <pthread.h>
30
31 #include "libavutil/pixdesc.h"
32 #include "libavutil/opt.h"
33 #include "libavformat/internal.h"
34 #include "libavutil/internal.h"
35 #include "libavutil/time.h"
36 #include "avdevice.h"
37
38 static const int avf_time_base = 1000000;
39
40 static const AVRational avf_time_base_q = {
41     .num = 1,
42     .den = avf_time_base
43 };
44
45 struct AVFPixelFormatSpec {
46     enum AVPixelFormat ff_id;
47     OSType avf_id;
48 };
49
50 static const struct AVFPixelFormatSpec avf_pixel_formats[] = {
51     { AV_PIX_FMT_MONOBLACK,    kCVPixelFormatType_1Monochrome },
52     { AV_PIX_FMT_RGB555BE,     kCVPixelFormatType_16BE555 },
53     { AV_PIX_FMT_RGB555LE,     kCVPixelFormatType_16LE555 },
54     { AV_PIX_FMT_RGB565BE,     kCVPixelFormatType_16BE565 },
55     { AV_PIX_FMT_RGB565LE,     kCVPixelFormatType_16LE565 },
56     { AV_PIX_FMT_RGB24,        kCVPixelFormatType_24RGB },
57     { AV_PIX_FMT_BGR24,        kCVPixelFormatType_24BGR },
58     { AV_PIX_FMT_0RGB,         kCVPixelFormatType_32ARGB },
59     { AV_PIX_FMT_BGR0,         kCVPixelFormatType_32BGRA },
60     { AV_PIX_FMT_0BGR,         kCVPixelFormatType_32ABGR },
61     { AV_PIX_FMT_RGB0,         kCVPixelFormatType_32RGBA },
62     { AV_PIX_FMT_BGR48BE,      kCVPixelFormatType_48RGB },
63     { AV_PIX_FMT_UYVY422,      kCVPixelFormatType_422YpCbCr8 },
64     { AV_PIX_FMT_YUVA444P,     kCVPixelFormatType_4444YpCbCrA8R },
65     { AV_PIX_FMT_YUVA444P16LE, kCVPixelFormatType_4444AYpCbCr16 },
66     { AV_PIX_FMT_YUV444P,      kCVPixelFormatType_444YpCbCr8 },
67     { AV_PIX_FMT_YUV422P16,    kCVPixelFormatType_422YpCbCr16 },
68     { AV_PIX_FMT_YUV422P10,    kCVPixelFormatType_422YpCbCr10 },
69     { AV_PIX_FMT_YUV444P10,    kCVPixelFormatType_444YpCbCr10 },
70     { AV_PIX_FMT_YUV420P,      kCVPixelFormatType_420YpCbCr8Planar },
71     { AV_PIX_FMT_NV12,         kCVPixelFormatType_420YpCbCr8BiPlanarVideoRange },
72     { AV_PIX_FMT_YUYV422,      kCVPixelFormatType_422YpCbCr8_yuvs },
73 #if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= 1080
74     { AV_PIX_FMT_GRAY8,        kCVPixelFormatType_OneComponent8 },
75 #endif
76     { AV_PIX_FMT_NONE, 0 }
77 };
78
79 typedef struct
80 {
81     AVClass*        class;
82
83     float           frame_rate;
84     int             frames_captured;
85     int             audio_frames_captured;
86     int64_t         first_pts;
87     int64_t         first_audio_pts;
88     pthread_mutex_t frame_lock;
89     pthread_cond_t  frame_wait_cond;
90     id              avf_delegate;
91     id              avf_audio_delegate;
92
93     int             list_devices;
94     int             video_device_index;
95     int             video_stream_index;
96     int             audio_device_index;
97     int             audio_stream_index;
98
99     char            *video_filename;
100     char            *audio_filename;
101
102     int             num_video_devices;
103
104     int             audio_channels;
105     int             audio_bits_per_sample;
106     int             audio_float;
107     int             audio_be;
108     int             audio_signed_integer;
109     int             audio_packed;
110     int             audio_non_interleaved;
111
112     int32_t         *audio_buffer;
113     int             audio_buffer_size;
114
115     enum AVPixelFormat pixel_format;
116
117     AVCaptureSession         *capture_session;
118     AVCaptureVideoDataOutput *video_output;
119     AVCaptureAudioDataOutput *audio_output;
120     CMSampleBufferRef         current_frame;
121     CMSampleBufferRef         current_audio_frame;
122 } AVFContext;
123
124 static void lock_frames(AVFContext* ctx)
125 {
126     pthread_mutex_lock(&ctx->frame_lock);
127 }
128
129 static void unlock_frames(AVFContext* ctx)
130 {
131     pthread_mutex_unlock(&ctx->frame_lock);
132 }
133
134 /** FrameReciever class - delegate for AVCaptureSession
135  */
136 @interface AVFFrameReceiver : NSObject
137 {
138     AVFContext* _context;
139 }
140
141 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context;
142
143 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
144   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)videoFrame
145          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection;
146
147 @end
148
149 @implementation AVFFrameReceiver
150
151 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context
152 {
153     if (self = [super init]) {
154         _context = context;
155     }
156     return self;
157 }
158
159 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
160   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)videoFrame
161          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection
162 {
163     lock_frames(_context);
164
165     if (_context->current_frame != nil) {
166         CFRelease(_context->current_frame);
167     }
168
169     _context->current_frame = (CMSampleBufferRef)CFRetain(videoFrame);
170
171     pthread_cond_signal(&_context->frame_wait_cond);
172
173     unlock_frames(_context);
174
175     ++_context->frames_captured;
176 }
177
178 @end
179
180 /** AudioReciever class - delegate for AVCaptureSession
181  */
182 @interface AVFAudioReceiver : NSObject
183 {
184     AVFContext* _context;
185 }
186
187 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context;
188
189 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
190   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)audioFrame
191          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection;
192
193 @end
194
195 @implementation AVFAudioReceiver
196
197 - (id)initWithContext:(AVFContext*)context
198 {
199     if (self = [super init]) {
200         _context = context;
201     }
202     return self;
203 }
204
205 - (void)  captureOutput:(AVCaptureOutput *)captureOutput
206   didOutputSampleBuffer:(CMSampleBufferRef)audioFrame
207          fromConnection:(AVCaptureConnection *)connection
208 {
209     lock_frames(_context);
210
211     if (_context->current_audio_frame != nil) {
212         CFRelease(_context->current_audio_frame);
213     }
214
215     _context->current_audio_frame = (CMSampleBufferRef)CFRetain(audioFrame);
216
217     pthread_cond_signal(&_context->frame_wait_cond);
218
219     unlock_frames(_context);
220
221     ++_context->audio_frames_captured;
222 }
223
224 @end
225
226 static void destroy_context(AVFContext* ctx)
227 {
228     [ctx->capture_session stopRunning];
229
230     [ctx->capture_session release];
231     [ctx->video_output    release];
232     [ctx->audio_output    release];
233     [ctx->avf_delegate    release];
234     [ctx->avf_audio_delegate release];
235
236     ctx->capture_session = NULL;
237     ctx->video_output    = NULL;
238     ctx->audio_output    = NULL;
239     ctx->avf_delegate    = NULL;
240     ctx->avf_audio_delegate = NULL;
241
242     av_freep(&ctx->audio_buffer);
243
244     pthread_mutex_destroy(&ctx->frame_lock);
245     pthread_cond_destroy(&ctx->frame_wait_cond);
246
247     if (ctx->current_frame) {
248         CFRelease(ctx->current_frame);
249     }
250 }
251
252 static void parse_device_name(AVFormatContext *s)
253 {
254     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
255     char *tmp = av_strdup(s->filename);
256
257     if (tmp[0] != ':') {
258         ctx->video_filename = strtok(tmp,  ":");
259         ctx->audio_filename = strtok(NULL, ":");
260     } else {
261         ctx->audio_filename = strtok(tmp,  ":");
262     }
263 }
264
265 static int add_video_device(AVFormatContext *s, AVCaptureDevice *video_device)
266 {
267     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
268     NSError *error  = nil;
269     AVCaptureInput* capture_input = nil;
270
271     if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices) {
272         capture_input = (AVCaptureInput*) [[[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:video_device error:&error] autorelease];
273     } else {
274         capture_input = (AVCaptureInput*) video_device;
275     }
276
277     if (!capture_input) {
278         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to create AV capture input device: %s\n",
279                [[error localizedDescription] UTF8String]);
280         return 1;
281     }
282
283     if ([ctx->capture_session canAddInput:capture_input]) {
284         [ctx->capture_session addInput:capture_input];
285     } else {
286         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "can't add video input to capture session\n");
287         return 1;
288     }
289
290     // Attaching output
291     ctx->video_output = [[AVCaptureVideoDataOutput alloc] init];
292
293     if (!ctx->video_output) {
294         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to init AV video output\n");
295         return 1;
296     }
297
298     // select pixel format
299     struct AVFPixelFormatSpec pxl_fmt_spec;
300     pxl_fmt_spec.ff_id = AV_PIX_FMT_NONE;
301
302     for (int i = 0; avf_pixel_formats[i].ff_id != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
303         if (ctx->pixel_format == avf_pixel_formats[i].ff_id) {
304             pxl_fmt_spec = avf_pixel_formats[i];
305             break;
306         }
307     }
308
309     // check if selected pixel format is supported by AVFoundation
310     if (pxl_fmt_spec.ff_id == AV_PIX_FMT_NONE) {
311         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Selected pixel format (%s) is not supported by AVFoundation.\n",
312                av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_spec.ff_id));
313         return 1;
314     }
315
316     // check if the pixel format is available for this device
317     if ([[ctx->video_output availableVideoCVPixelFormatTypes] indexOfObject:[NSNumber numberWithInt:pxl_fmt_spec.avf_id]] == NSNotFound) {
318         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Selected pixel format (%s) is not supported by the input device.\n",
319                av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_spec.ff_id));
320
321         pxl_fmt_spec.ff_id = AV_PIX_FMT_NONE;
322
323         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Supported pixel formats:\n");
324         for (NSNumber *pxl_fmt in [ctx->video_output availableVideoCVPixelFormatTypes]) {
325             struct AVFPixelFormatSpec pxl_fmt_dummy;
326             pxl_fmt_dummy.ff_id = AV_PIX_FMT_NONE;
327             for (int i = 0; avf_pixel_formats[i].ff_id != AV_PIX_FMT_NONE; i++) {
328                 if ([pxl_fmt intValue] == avf_pixel_formats[i].avf_id) {
329                     pxl_fmt_dummy = avf_pixel_formats[i];
330                     break;
331                 }
332             }
333
334             if (pxl_fmt_dummy.ff_id != AV_PIX_FMT_NONE) {
335                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "  %s\n", av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_dummy.ff_id));
336
337                 // select first supported pixel format instead of user selected (or default) pixel format
338                 if (pxl_fmt_spec.ff_id == AV_PIX_FMT_NONE) {
339                     pxl_fmt_spec = pxl_fmt_dummy;
340                 }
341             }
342         }
343
344         // fail if there is no appropriate pixel format or print a warning about overriding the pixel format
345         if (pxl_fmt_spec.ff_id == AV_PIX_FMT_NONE) {
346             return 1;
347         } else {
348             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Overriding selected pixel format to use %s instead.\n",
349                    av_get_pix_fmt_name(pxl_fmt_spec.ff_id));
350         }
351     }
352
353     ctx->pixel_format          = pxl_fmt_spec.ff_id;
354     NSNumber     *pixel_format = [NSNumber numberWithUnsignedInt:pxl_fmt_spec.avf_id];
355     NSDictionary *capture_dict = [NSDictionary dictionaryWithObject:pixel_format
356                                                forKey:(id)kCVPixelBufferPixelFormatTypeKey];
357
358     [ctx->video_output setVideoSettings:capture_dict];
359     [ctx->video_output setAlwaysDiscardsLateVideoFrames:YES];
360
361     ctx->avf_delegate = [[AVFFrameReceiver alloc] initWithContext:ctx];
362
363     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("avf_queue", NULL);
364     [ctx->video_output setSampleBufferDelegate:ctx->avf_delegate queue:queue];
365     dispatch_release(queue);
366
367     if ([ctx->capture_session canAddOutput:ctx->video_output]) {
368         [ctx->capture_session addOutput:ctx->video_output];
369     } else {
370         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "can't add video output to capture session\n");
371         return 1;
372     }
373
374     return 0;
375 }
376
377 static int add_audio_device(AVFormatContext *s, AVCaptureDevice *audio_device)
378 {
379     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
380     NSError *error  = nil;
381     AVCaptureDeviceInput* audio_dev_input = [[[AVCaptureDeviceInput alloc] initWithDevice:audio_device error:&error] autorelease];
382
383     if (!audio_dev_input) {
384         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to create AV capture input device: %s\n",
385                [[error localizedDescription] UTF8String]);
386         return 1;
387     }
388
389     if ([ctx->capture_session canAddInput:audio_dev_input]) {
390         [ctx->capture_session addInput:audio_dev_input];
391     } else {
392         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "can't add audio input to capture session\n");
393         return 1;
394     }
395
396     // Attaching output
397     ctx->audio_output = [[AVCaptureAudioDataOutput alloc] init];
398
399     if (!ctx->audio_output) {
400         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to init AV audio output\n");
401         return 1;
402     }
403
404     ctx->avf_audio_delegate = [[AVFAudioReceiver alloc] initWithContext:ctx];
405
406     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("avf_audio_queue", NULL);
407     [ctx->audio_output setSampleBufferDelegate:ctx->avf_audio_delegate queue:queue];
408     dispatch_release(queue);
409
410     if ([ctx->capture_session canAddOutput:ctx->audio_output]) {
411         [ctx->capture_session addOutput:ctx->audio_output];
412     } else {
413         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "adding audio output to capture session failed\n");
414         return 1;
415     }
416
417     return 0;
418 }
419
420 static int get_video_config(AVFormatContext *s)
421 {
422     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
423
424     // Take stream info from the first frame.
425     while (ctx->frames_captured < 1) {
426         CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 0.1, YES);
427     }
428
429     lock_frames(ctx);
430
431     AVStream* stream = avformat_new_stream(s, NULL);
432
433     if (!stream) {
434         return 1;
435     }
436
437     ctx->video_stream_index = stream->index;
438
439     avpriv_set_pts_info(stream, 64, 1, avf_time_base);
440
441     CVImageBufferRef image_buffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(ctx->current_frame);
442     CGSize image_buffer_size      = CVImageBufferGetEncodedSize(image_buffer);
443
444     stream->codec->codec_id   = AV_CODEC_ID_RAWVIDEO;
445     stream->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
446     stream->codec->width      = (int)image_buffer_size.width;
447     stream->codec->height     = (int)image_buffer_size.height;
448     stream->codec->pix_fmt    = ctx->pixel_format;
449
450     CFRelease(ctx->current_frame);
451     ctx->current_frame = nil;
452
453     unlock_frames(ctx);
454
455     return 0;
456 }
457
458 static int get_audio_config(AVFormatContext *s)
459 {
460     AVFContext *ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
461
462     // Take stream info from the first frame.
463     while (ctx->audio_frames_captured < 1) {
464         CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 0.1, YES);
465     }
466
467     lock_frames(ctx);
468
469     AVStream* stream = avformat_new_stream(s, NULL);
470
471     if (!stream) {
472         return 1;
473     }
474
475     ctx->audio_stream_index = stream->index;
476
477     avpriv_set_pts_info(stream, 64, 1, avf_time_base);
478
479     CMFormatDescriptionRef format_desc = CMSampleBufferGetFormatDescription(ctx->current_audio_frame);
480     const AudioStreamBasicDescription *basic_desc = CMAudioFormatDescriptionGetStreamBasicDescription(format_desc);
481
482     if (!basic_desc) {
483         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "audio format not available\n");
484         return 1;
485     }
486
487     stream->codec->codec_type     = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
488     stream->codec->sample_rate    = basic_desc->mSampleRate;
489     stream->codec->channels       = basic_desc->mChannelsPerFrame;
490     stream->codec->channel_layout = av_get_default_channel_layout(stream->codec->channels);
491
492     ctx->audio_channels        = basic_desc->mChannelsPerFrame;
493     ctx->audio_bits_per_sample = basic_desc->mBitsPerChannel;
494     ctx->audio_float           = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsFloat;
495     ctx->audio_be              = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsBigEndian;
496     ctx->audio_signed_integer  = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsSignedInteger;
497     ctx->audio_packed          = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsPacked;
498     ctx->audio_non_interleaved = basic_desc->mFormatFlags & kAudioFormatFlagIsNonInterleaved;
499
500     if (basic_desc->mFormatID == kAudioFormatLinearPCM &&
501         ctx->audio_float &&
502         ctx->audio_packed) {
503         stream->codec->codec_id = ctx->audio_be ? AV_CODEC_ID_PCM_F32BE : AV_CODEC_ID_PCM_F32LE;
504     } else {
505         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "audio format is not supported\n");
506         return 1;
507     }
508
509     if (ctx->audio_non_interleaved) {
510         CMBlockBufferRef block_buffer = CMSampleBufferGetDataBuffer(ctx->current_audio_frame);
511         ctx->audio_buffer_size        = CMBlockBufferGetDataLength(block_buffer);
512         ctx->audio_buffer             = av_malloc(ctx->audio_buffer_size);
513         if (!ctx->audio_buffer) {
514             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "error allocating audio buffer\n");
515             return 1;
516         }
517     }
518
519     CFRelease(ctx->current_audio_frame);
520     ctx->current_audio_frame = nil;
521
522     unlock_frames(ctx);
523
524     return 0;
525 }
526
527 static int avf_read_header(AVFormatContext *s)
528 {
529     NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
530     AVFContext *ctx         = (AVFContext*)s->priv_data;
531     ctx->first_pts          = av_gettime();
532     ctx->first_audio_pts    = av_gettime();
533     uint32_t num_screens    = 0;
534
535     pthread_mutex_init(&ctx->frame_lock, NULL);
536     pthread_cond_init(&ctx->frame_wait_cond, NULL);
537
538 #if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= 1070
539     CGGetActiveDisplayList(0, NULL, &num_screens);
540 #endif
541
542     // List devices if requested
543     if (ctx->list_devices) {
544         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "AVFoundation video devices:\n");
545         NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
546         int index = 0;
547         for (AVCaptureDevice *device in devices) {
548             const char *name = [[device localizedName] UTF8String];
549             index            = [devices indexOfObject:device];
550             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "[%d] %s\n", index, name);
551             index++;
552         }
553 #if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= 1070
554         if (num_screens > 0) {
555             CGDirectDisplayID screens[num_screens];
556             CGGetActiveDisplayList(num_screens, screens, &num_screens);
557             for (int i = 0; i < num_screens; i++) {
558                 av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "[%d] Capture screen %d\n", index + i, i);
559             }
560         }
561 #endif
562
563         av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "AVFoundation audio devices:\n");
564         devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
565         for (AVCaptureDevice *device in devices) {
566             const char *name = [[device localizedName] UTF8String];
567             int index  = [devices indexOfObject:device];
568             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "[%d] %s\n", index, name);
569         }
570          goto fail;
571     }
572
573     // Find capture device
574     AVCaptureDevice *video_device = nil;
575     AVCaptureDevice *audio_device = nil;
576
577     NSArray *video_devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
578     ctx->num_video_devices = [video_devices count];
579
580     // parse input filename for video and audio device
581     parse_device_name(s);
582
583     // check for device index given in filename
584     if (ctx->video_device_index == -1 && ctx->video_filename) {
585         sscanf(ctx->video_filename, "%d", &ctx->video_device_index);
586     }
587     if (ctx->audio_device_index == -1 && ctx->audio_filename) {
588         sscanf(ctx->audio_filename, "%d", &ctx->audio_device_index);
589     }
590
591     if (ctx->video_device_index >= 0) {
592         if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices) {
593             video_device = [video_devices objectAtIndex:ctx->video_device_index];
594         } else if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices + num_screens) {
595 #if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= 1070
596             CGDirectDisplayID screens[num_screens];
597             CGGetActiveDisplayList(num_screens, screens, &num_screens);
598             AVCaptureScreenInput* capture_screen_input = [[[AVCaptureScreenInput alloc] initWithDisplayID:screens[ctx->video_device_index - ctx->num_video_devices]] autorelease];
599             video_device = (AVCaptureDevice*) capture_screen_input;
600 #endif
601          } else {
602             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid device index\n");
603             goto fail;
604         }
605     } else if (ctx->video_filename &&
606                strncmp(ctx->video_filename, "default", 7)) {
607         // looking for video inputs
608         for (AVCaptureDevice *device in video_devices) {
609             if (!strncmp(ctx->video_filename, [[device localizedName] UTF8String], strlen(ctx->video_filename))) {
610                 video_device = device;
611                 break;
612             }
613         }
614
615 #if __MAC_OS_X_VERSION_MIN_REQUIRED >= 1070
616         // looking for screen inputs
617         if (!video_device) {
618             int idx;
619             if(sscanf(ctx->video_filename, "Capture screen %d", &idx) && idx < num_screens) {
620                 CGDirectDisplayID screens[num_screens];
621                 CGGetActiveDisplayList(num_screens, screens, &num_screens);
622                 AVCaptureScreenInput* capture_screen_input = [[[AVCaptureScreenInput alloc] initWithDisplayID:screens[idx]] autorelease];
623                 video_device = (AVCaptureDevice*) capture_screen_input;
624                 ctx->video_device_index = ctx->num_video_devices + idx;
625             }
626         }
627 #endif
628
629         if (!video_device) {
630             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Video device not found\n");
631             goto fail;
632         }
633     } else {
634         video_device = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeVideo];
635     }
636
637     // get audio device
638     if (ctx->audio_device_index >= 0) {
639         NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
640
641         if (ctx->audio_device_index >= [devices count]) {
642             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid audio device index\n");
643             goto fail;
644         }
645
646         audio_device = [devices objectAtIndex:ctx->audio_device_index];
647     } else if (ctx->audio_filename &&
648                strncmp(ctx->audio_filename, "default", 7)) {
649         NSArray *devices = [AVCaptureDevice devicesWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
650
651         for (AVCaptureDevice *device in devices) {
652             if (!strncmp(ctx->audio_filename, [[device localizedName] UTF8String], strlen(ctx->audio_filename))) {
653                 audio_device = device;
654                 break;
655             }
656         }
657
658         if (!audio_device) {
659             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Audio device not found\n");
660              goto fail;
661         }
662     } else {
663         audio_device = [AVCaptureDevice defaultDeviceWithMediaType:AVMediaTypeAudio];
664     }
665
666     // Video nor Audio capture device not found, looking for AVMediaTypeVideo/Audio
667     if (!video_device && !audio_device) {
668         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No AV capture device found\n");
669         goto fail;
670     }
671
672     if (video_device) {
673         if (ctx->video_device_index < ctx->num_video_devices) {
674             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "'%s' opened\n", [[video_device localizedName] UTF8String]);
675         } else {
676             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "'%s' opened\n", [[video_device description] UTF8String]);
677         }
678     }
679     if (audio_device) {
680         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "audio device '%s' opened\n", [[audio_device localizedName] UTF8String]);
681     }
682
683     // Initialize capture session
684     ctx->capture_session = [[AVCaptureSession alloc] init];
685
686     if (video_device && add_video_device(s, video_device)) {
687         goto fail;
688     }
689     if (audio_device && add_audio_device(s, audio_device)) {
690     }
691
692     [ctx->capture_session startRunning];
693
694     if (video_device && get_video_config(s)) {
695         goto fail;
696     }
697
698     // set audio stream
699     if (audio_device && get_audio_config(s)) {
700         goto fail;
701     }
702
703     [pool release];
704     return 0;
705
706 fail:
707     [pool release];
708     destroy_context(ctx);
709     return AVERROR(EIO);
710 }
711
712 static int avf_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
713 {
714     AVFContext* ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
715
716     do {
717         lock_frames(ctx);
718
719         CVImageBufferRef image_buffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(ctx->current_frame);
720
721         if (ctx->current_frame != nil) {
722             if (av_new_packet(pkt, (int)CVPixelBufferGetDataSize(image_buffer)) < 0) {
723                 return AVERROR(EIO);
724             }
725
726             pkt->pts = pkt->dts = av_rescale_q(av_gettime() - ctx->first_pts,
727                                                AV_TIME_BASE_Q,
728                                                avf_time_base_q);
729             pkt->stream_index  = ctx->video_stream_index;
730             pkt->flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
731
732             CVPixelBufferLockBaseAddress(image_buffer, 0);
733
734             void* data = CVPixelBufferGetBaseAddress(image_buffer);
735             memcpy(pkt->data, data, pkt->size);
736
737             CVPixelBufferUnlockBaseAddress(image_buffer, 0);
738             CFRelease(ctx->current_frame);
739             ctx->current_frame = nil;
740         } else if (ctx->current_audio_frame != nil) {
741             CMBlockBufferRef block_buffer = CMSampleBufferGetDataBuffer(ctx->current_audio_frame);
742             int block_buffer_size         = CMBlockBufferGetDataLength(block_buffer);
743
744             if (!block_buffer || !block_buffer_size) {
745                 return AVERROR(EIO);
746             }
747
748             if (ctx->audio_non_interleaved && block_buffer_size > ctx->audio_buffer_size) {
749                 return AVERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
750             }
751
752             if (av_new_packet(pkt, block_buffer_size) < 0) {
753                 return AVERROR(EIO);
754             }
755
756             pkt->pts = pkt->dts = av_rescale_q(av_gettime() - ctx->first_audio_pts,
757                                                AV_TIME_BASE_Q,
758                                                avf_time_base_q);
759
760             pkt->stream_index  = ctx->audio_stream_index;
761             pkt->flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
762
763             if (ctx->audio_non_interleaved) {
764                 int sample, c, shift;
765
766                 OSStatus ret = CMBlockBufferCopyDataBytes(block_buffer, 0, pkt->size, ctx->audio_buffer);
767                 if (ret != kCMBlockBufferNoErr) {
768                     return AVERROR(EIO);
769                 }
770
771                 int num_samples = pkt->size / (ctx->audio_channels * (ctx->audio_bits_per_sample >> 3));
772
773                 // transform decoded frame into output format
774                 #define INTERLEAVE_OUTPUT(bps)                                         \
775                 {                                                                      \
776                     int##bps##_t **src;                                                \
777                     int##bps##_t *dest;                                                \
778                     src = av_malloc(ctx->audio_channels * sizeof(int##bps##_t*));      \
779                     if (!src) return AVERROR(EIO);                                     \
780                     for (c = 0; c < ctx->audio_channels; c++) {                        \
781                         src[c] = ((int##bps##_t*)ctx->audio_buffer) + c * num_samples; \
782                     }                                                                  \
783                     dest  = (int##bps##_t*)pkt->data;                                  \
784                     shift = bps - ctx->audio_bits_per_sample;                          \
785                     for (sample = 0; sample < num_samples; sample++)                   \
786                         for (c = 0; c < ctx->audio_channels; c++)                      \
787                             *dest++ = src[c][sample] << shift;                         \
788                     av_freep(&src);                                                    \
789                 }
790
791                 if (ctx->audio_bits_per_sample <= 16) {
792                     INTERLEAVE_OUTPUT(16)
793                 } else {
794                     INTERLEAVE_OUTPUT(32)
795                 }
796             } else {
797                 OSStatus ret = CMBlockBufferCopyDataBytes(block_buffer, 0, pkt->size, pkt->data);
798                 if (ret != kCMBlockBufferNoErr) {
799                     return AVERROR(EIO);
800                 }
801             }
802
803             CFRelease(ctx->current_audio_frame);
804             ctx->current_audio_frame = nil;
805         } else {
806             pkt->data = NULL;
807             pthread_cond_wait(&ctx->frame_wait_cond, &ctx->frame_lock);
808         }
809
810         unlock_frames(ctx);
811     } while (!pkt->data);
812
813     return 0;
814 }
815
816 static int avf_close(AVFormatContext *s)
817 {
818     AVFContext* ctx = (AVFContext*)s->priv_data;
819     destroy_context(ctx);
820     return 0;
821 }
822
823 static const AVOption options[] = {
824     { "frame_rate", "set frame rate", offsetof(AVFContext, frame_rate), AV_OPT_TYPE_FLOAT, { .dbl = 30.0 }, 0.1, 30.0, AV_OPT_TYPE_VIDEO_RATE, NULL },
825     { "list_devices", "list available devices", offsetof(AVFContext, list_devices), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64=0}, 0, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
826     { "true", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=1}, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
827     { "false", "", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64=0}, 0, 0, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM, "list_devices" },
828     { "video_device_index", "select video device by index for devices with same name (starts at 0)", offsetof(AVFContext, video_device_index), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
829     { "audio_device_index", "select audio device by index for devices with same name (starts at 0)", offsetof(AVFContext, audio_device_index), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM },
830     { "pixel_format", "set pixel format", offsetof(AVFContext, pixel_format), AV_OPT_TYPE_PIXEL_FMT, {.i64 = AV_PIX_FMT_YUV420P}, 0, INT_MAX, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM},
831     { NULL },
832 };
833
834 static const AVClass avf_class = {
835     .class_name = "AVFoundation input device",
836     .item_name  = av_default_item_name,
837     .option     = options,
838     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
839     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_VIDEO_INPUT,
840 };
841
842 AVInputFormat ff_avfoundation_demuxer = {
843     .name           = "avfoundation",
844     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("AVFoundation input device"),
845     .priv_data_size = sizeof(AVFContext),
846     .read_header    = avf_read_header,
847     .read_packet    = avf_read_packet,
848     .read_close     = avf_close,
849     .flags          = AVFMT_NOFILE,
850     .priv_class     = &avf_class,
851 };