7987430cee40fc8eb490dc623dea2ad0e9c4e0ef
[ffmpeg.git] / 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/vsink_buffer.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         if ((ret = avfilter_graph_create_filter(&sink, buffersink,
177                                                 inout->name, NULL,
178                                                 pix_fmts, lavfi->graph)) < 0)
179             FAIL(ret);
180         lavfi->sinks[i] = sink;
181         if ((ret = avfilter_link(inout->filter_ctx, inout->pad_idx, sink, 0)) < 0)
182             FAIL(ret);
183     }
184
185     /* configure the graph */
186     if ((ret = avfilter_graph_config(lavfi->graph, avctx)) < 0)
187         FAIL(ret);
188
189     /* fill each stream with the information in the corresponding sink */
190     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
191         AVFilterLink *link = lavfi->sinks[lavfi->stream_sink_map[i]]->inputs[0];
192         AVStream *st = avctx->streams[i];
193         st->codec->codec_type = link->type;
194         av_set_pts_info(st, 64, link->time_base.num, link->time_base.den);
195         if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
196             st->codec->codec_id   = CODEC_ID_RAWVIDEO;
197             st->codec->pix_fmt    = link->format;
198             st->codec->time_base  = link->time_base;
199             st->codec->width      = link->w;
200             st->codec->height     = link->h;
201             st       ->sample_aspect_ratio =
202             st->codec->sample_aspect_ratio = link->sample_aspect_ratio;
203         }
204     }
205
206 end:
207     avfilter_inout_free(&input_links);
208     avfilter_inout_free(&output_links);
209     if (ret < 0)
210         lavfi_read_close(avctx);
211     return ret;
212 }
213
214 static int lavfi_read_packet(AVFormatContext *avctx, AVPacket *pkt)
215 {
216     LavfiContext *lavfi = avctx->priv_data;
217     double min_pts = DBL_MAX;
218     int min_pts_sink_idx = 0;
219     AVFilterBufferRef *picref;
220     AVPicture pict;
221     int ret, i, size;
222
223     /* iterate through all the graph sinks. Select the sink with the
224      * minimum PTS */
225     for (i = 0; i < avctx->nb_streams; i++) {
226         AVRational tb = lavfi->sinks[i]->inputs[0]->time_base;
227         double d;
228         int ret = av_vsink_buffer_get_video_buffer_ref(lavfi->sinks[i],
229                                                        &picref, AV_VSINK_BUF_FLAG_PEEK);
230         if (ret < 0)
231             return ret;
232         d = av_rescale_q(picref->pts, tb, AV_TIME_BASE_Q);
233         if (d < min_pts) {
234             min_pts = d;
235             min_pts_sink_idx = i;
236         }
237     }
238
239     av_vsink_buffer_get_video_buffer_ref(lavfi->sinks[min_pts_sink_idx],
240                                          &picref, 0);
241
242     size = avpicture_get_size(picref->format, picref->video->w, picref->video->h);
243     if ((ret = av_new_packet(pkt, size)) < 0)
244         return ret;
245
246     memcpy(pict.data,     picref->data,     4*sizeof(picref->data[0]));
247     memcpy(pict.linesize, picref->linesize, 4*sizeof(picref->linesize[0]));
248
249     avpicture_layout(&pict, picref->format, picref->video->w,
250                      picref->video->h, pkt->data, size);
251     pkt->stream_index = lavfi->sink_stream_map[min_pts_sink_idx];
252     pkt->pts = picref->pts;
253     pkt->pos = picref->pos;
254     pkt->size = size;
255     avfilter_unref_buffer(picref);
256
257     return size;
258 }
259
260 #define OFFSET(x) offsetof(LavfiContext, x)
261
262 #define DEC AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
263
264 static const AVOption options[] = {
265     { "graph", "Libavfilter graph", OFFSET(graph_str),  FF_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL }, 0,  0, DEC },
266     { NULL },
267 };
268
269 static const AVClass lavfi_class = {
270     .class_name = "lavfi indev",
271     .item_name  = av_default_item_name,
272     .option     = options,
273     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
274 };
275
276 AVInputFormat ff_lavfi_demuxer = {
277     .name           = "lavfi",
278     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Libavfilter virtual input device"),
279     .priv_data_size = sizeof(LavfiContext),
280     .read_header    = lavfi_read_header,
281     .read_packet    = lavfi_read_packet,
282     .read_close     = lavfi_read_close,
283     .flags          = AVFMT_NOFILE,
284     .priv_class     = &lavfi_class,
285 };