avcodec/h264_slice: Check picture structure before setting the related fields
[ffmpeg.git] / libavfilter / af_amerge.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2011 Nicolas George <nicolas.george@normalesup.org>
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
14  * GNU 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  * Audio merging filter
24  */
25
26 #include "libavutil/avstring.h"
27 #include "libavutil/bprint.h"
28 #include "libavutil/channel_layout.h"
29 #include "libavutil/opt.h"
30 #include "avfilter.h"
31 #include "audio.h"
32 #include "bufferqueue.h"
33 #include "internal.h"
34
35 #define SWR_CH_MAX 32
36
37 typedef struct {
38     const AVClass *class;
39     int nb_inputs;
40     int route[SWR_CH_MAX]; /**< channels routing, see copy_samples */
41     int bps;
42     struct amerge_input {
43         struct FFBufQueue queue;
44         int nb_ch;         /**< number of channels for the input */
45         int nb_samples;
46         int pos;
47     } *in;
48 } AMergeContext;
49
50 #define OFFSET(x) offsetof(AMergeContext, x)
51 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
52
53 static const AVOption amerge_options[] = {
54     { "inputs", "specify the number of inputs", OFFSET(nb_inputs),
55       AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 2 }, 2, SWR_CH_MAX, FLAGS },
56     { NULL }
57 };
58
59 AVFILTER_DEFINE_CLASS(amerge);
60
61 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
62 {
63     AMergeContext *am = ctx->priv;
64     int i;
65
66     for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++) {
67         if (am->in)
68             ff_bufqueue_discard_all(&am->in[i].queue);
69         if (ctx->input_pads)
70             av_freep(&ctx->input_pads[i].name);
71     }
72     av_freep(&am->in);
73 }
74
75 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
76 {
77     AMergeContext *am = ctx->priv;
78     int64_t inlayout[SWR_CH_MAX], outlayout = 0;
79     AVFilterFormats *formats;
80     AVFilterChannelLayouts *layouts;
81     int i, overlap = 0, nb_ch = 0;
82
83     for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++) {
84         if (!ctx->inputs[i]->in_channel_layouts ||
85             !ctx->inputs[i]->in_channel_layouts->nb_channel_layouts) {
86             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
87                    "No channel layout for input %d\n", i + 1);
88             return AVERROR(EAGAIN);
89         }
90         inlayout[i] = ctx->inputs[i]->in_channel_layouts->channel_layouts[0];
91         if (ctx->inputs[i]->in_channel_layouts->nb_channel_layouts > 1) {
92             char buf[256];
93             av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), 0, inlayout[i]);
94             av_log(ctx, AV_LOG_INFO, "Using \"%s\" for input %d\n", buf, i + 1);
95         }
96         am->in[i].nb_ch = av_get_channel_layout_nb_channels(inlayout[i]);
97         if (outlayout & inlayout[i])
98             overlap++;
99         outlayout |= inlayout[i];
100         nb_ch += am->in[i].nb_ch;
101     }
102     if (nb_ch > SWR_CH_MAX) {
103         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Too many channels (max %d)\n", SWR_CH_MAX);
104         return AVERROR(EINVAL);
105     }
106     if (overlap) {
107         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
108                "Input channel layouts overlap: "
109                "output layout will be determined by the number of distinct input channels\n");
110         for (i = 0; i < nb_ch; i++)
111             am->route[i] = i;
112         outlayout = av_get_default_channel_layout(nb_ch);
113         if (!outlayout)
114             outlayout = ((int64_t)1 << nb_ch) - 1;
115     } else {
116         int *route[SWR_CH_MAX];
117         int c, out_ch_number = 0;
118
119         route[0] = am->route;
120         for (i = 1; i < am->nb_inputs; i++)
121             route[i] = route[i - 1] + am->in[i - 1].nb_ch;
122         for (c = 0; c < 64; c++)
123             for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++)
124                 if ((inlayout[i] >> c) & 1)
125                     *(route[i]++) = out_ch_number++;
126     }
127     formats = ff_make_format_list(ff_packed_sample_fmts_array);
128     ff_set_common_formats(ctx, formats);
129     for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++) {
130         layouts = NULL;
131         ff_add_channel_layout(&layouts, inlayout[i]);
132         ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->inputs[i]->out_channel_layouts);
133     }
134     layouts = NULL;
135     ff_add_channel_layout(&layouts, outlayout);
136     ff_channel_layouts_ref(layouts, &ctx->outputs[0]->in_channel_layouts);
137     ff_set_common_samplerates(ctx, ff_all_samplerates());
138     return 0;
139 }
140
141 static int config_output(AVFilterLink *outlink)
142 {
143     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
144     AMergeContext *am = ctx->priv;
145     AVBPrint bp;
146     int i;
147
148     for (i = 1; i < am->nb_inputs; i++) {
149         if (ctx->inputs[i]->sample_rate != ctx->inputs[0]->sample_rate) {
150             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
151                    "Inputs must have the same sample rate "
152                    "%d for in%d vs %d\n",
153                    ctx->inputs[i]->sample_rate, i, ctx->inputs[0]->sample_rate);
154             return AVERROR(EINVAL);
155         }
156     }
157     am->bps = av_get_bytes_per_sample(ctx->outputs[0]->format);
158     outlink->sample_rate = ctx->inputs[0]->sample_rate;
159     outlink->time_base   = ctx->inputs[0]->time_base;
160
161     av_bprint_init(&bp, 0, 1);
162     for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++) {
163         av_bprintf(&bp, "%sin%d:", i ? " + " : "", i);
164         av_bprint_channel_layout(&bp, -1, ctx->inputs[i]->channel_layout);
165     }
166     av_bprintf(&bp, " -> out:");
167     av_bprint_channel_layout(&bp, -1, ctx->outputs[0]->channel_layout);
168     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "%s\n", bp.str);
169
170     return 0;
171 }
172
173 static int request_frame(AVFilterLink *outlink)
174 {
175     AVFilterContext *ctx = outlink->src;
176     AMergeContext *am = ctx->priv;
177     int i, ret;
178
179     for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++)
180         if (!am->in[i].nb_samples)
181             if ((ret = ff_request_frame(ctx->inputs[i])) < 0)
182                 return ret;
183     return 0;
184 }
185
186 /**
187  * Copy samples from several input streams to one output stream.
188  * @param nb_inputs number of inputs
189  * @param in        inputs; used only for the nb_ch field;
190  * @param route     routing values;
191  *                  input channel i goes to output channel route[i];
192  *                  i <  in[0].nb_ch are the channels from the first output;
193  *                  i >= in[0].nb_ch are the channels from the second output
194  * @param ins       pointer to the samples of each inputs, in packed format;
195  *                  will be left at the end of the copied samples
196  * @param outs      pointer to the samples of the output, in packet format;
197  *                  must point to a buffer big enough;
198  *                  will be left at the end of the copied samples
199  * @param ns        number of samples to copy
200  * @param bps       bytes per sample
201  */
202 static inline void copy_samples(int nb_inputs, struct amerge_input in[],
203                                 int *route, uint8_t *ins[],
204                                 uint8_t **outs, int ns, int bps)
205 {
206     int *route_cur;
207     int i, c, nb_ch = 0;
208
209     for (i = 0; i < nb_inputs; i++)
210         nb_ch += in[i].nb_ch;
211     while (ns--) {
212         route_cur = route;
213         for (i = 0; i < nb_inputs; i++) {
214             for (c = 0; c < in[i].nb_ch; c++) {
215                 memcpy((*outs) + bps * *(route_cur++), ins[i], bps);
216                 ins[i] += bps;
217             }
218         }
219         *outs += nb_ch * bps;
220     }
221 }
222
223 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *insamples)
224 {
225     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
226     AMergeContext *am = ctx->priv;
227     AVFilterLink *const outlink = ctx->outputs[0];
228     int input_number;
229     int nb_samples, ns, i;
230     AVFrame *outbuf, *inbuf[SWR_CH_MAX];
231     uint8_t *ins[SWR_CH_MAX], *outs;
232
233     for (input_number = 0; input_number < am->nb_inputs; input_number++)
234         if (inlink == ctx->inputs[input_number])
235             break;
236     av_assert1(input_number < am->nb_inputs);
237     if (ff_bufqueue_is_full(&am->in[input_number].queue)) {
238         av_frame_free(&insamples);
239         return AVERROR(ENOMEM);
240     }
241     ff_bufqueue_add(ctx, &am->in[input_number].queue, av_frame_clone(insamples));
242     am->in[input_number].nb_samples += insamples->nb_samples;
243     av_frame_free(&insamples);
244     nb_samples = am->in[0].nb_samples;
245     for (i = 1; i < am->nb_inputs; i++)
246         nb_samples = FFMIN(nb_samples, am->in[i].nb_samples);
247     if (!nb_samples)
248         return 0;
249
250     outbuf = ff_get_audio_buffer(ctx->outputs[0], nb_samples);
251     if (!outbuf)
252         return AVERROR(ENOMEM);
253     outs = outbuf->data[0];
254     for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++) {
255         inbuf[i] = ff_bufqueue_peek(&am->in[i].queue, 0);
256         ins[i] = inbuf[i]->data[0] +
257                  am->in[i].pos * am->in[i].nb_ch * am->bps;
258     }
259     av_frame_copy_props(outbuf, inbuf[0]);
260     outbuf->pts = inbuf[0]->pts == AV_NOPTS_VALUE ? AV_NOPTS_VALUE :
261                   inbuf[0]->pts +
262                   av_rescale_q(am->in[0].pos,
263                                av_make_q(1, ctx->inputs[0]->sample_rate),
264                                ctx->outputs[0]->time_base);
265
266     outbuf->nb_samples     = nb_samples;
267     outbuf->channel_layout = outlink->channel_layout;
268     av_frame_set_channels(outbuf, outlink->channels);
269
270     while (nb_samples) {
271         ns = nb_samples;
272         for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++)
273             ns = FFMIN(ns, inbuf[i]->nb_samples - am->in[i].pos);
274         /* Unroll the most common sample formats: speed +~350% for the loop,
275            +~13% overall (including two common decoders) */
276         switch (am->bps) {
277             case 1:
278                 copy_samples(am->nb_inputs, am->in, am->route, ins, &outs, ns, 1);
279                 break;
280             case 2:
281                 copy_samples(am->nb_inputs, am->in, am->route, ins, &outs, ns, 2);
282                 break;
283             case 4:
284                 copy_samples(am->nb_inputs, am->in, am->route, ins, &outs, ns, 4);
285                 break;
286             default:
287                 copy_samples(am->nb_inputs, am->in, am->route, ins, &outs, ns, am->bps);
288                 break;
289         }
290
291         nb_samples -= ns;
292         for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++) {
293             am->in[i].nb_samples -= ns;
294             am->in[i].pos += ns;
295             if (am->in[i].pos == inbuf[i]->nb_samples) {
296                 am->in[i].pos = 0;
297                 av_frame_free(&inbuf[i]);
298                 ff_bufqueue_get(&am->in[i].queue);
299                 inbuf[i] = ff_bufqueue_peek(&am->in[i].queue, 0);
300                 ins[i] = inbuf[i] ? inbuf[i]->data[0] : NULL;
301             }
302         }
303     }
304     return ff_filter_frame(ctx->outputs[0], outbuf);
305 }
306
307 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
308 {
309     AMergeContext *am = ctx->priv;
310     int i;
311
312     am->in = av_calloc(am->nb_inputs, sizeof(*am->in));
313     if (!am->in)
314         return AVERROR(ENOMEM);
315     for (i = 0; i < am->nb_inputs; i++) {
316         char *name = av_asprintf("in%d", i);
317         AVFilterPad pad = {
318             .name             = name,
319             .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
320             .filter_frame     = filter_frame,
321         };
322         if (!name)
323             return AVERROR(ENOMEM);
324         ff_insert_inpad(ctx, i, &pad);
325     }
326     return 0;
327 }
328
329 static const AVFilterPad amerge_outputs[] = {
330     {
331         .name          = "default",
332         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
333         .config_props  = config_output,
334         .request_frame = request_frame,
335     },
336     { NULL }
337 };
338
339 AVFilter ff_af_amerge = {
340     .name          = "amerge",
341     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Merge two or more audio streams into "
342                                           "a single multi-channel stream."),
343     .priv_size     = sizeof(AMergeContext),
344     .init          = init,
345     .uninit        = uninit,
346     .query_formats = query_formats,
347     .inputs        = NULL,
348     .outputs       = amerge_outputs,
349     .priv_class    = &amerge_class,
350     .flags         = AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_INPUTS,
351 };