0474192b1adbcfe85ffc98963bb269b681568bb3
[ffmpeg.git] / libavfilter / avfilter.c
1 /*
2  * filter layer
3  * Copyright (c) 2007 Bobby Bingham
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 #include "libavutil/pixdesc.h"
23 #include "libavutil/rational.h"
24 #include "libavutil/audioconvert.h"
25 #include "libavutil/avassert.h"
26 #include "libavutil/avstring.h"
27
28 #include "avfilter.h"
29 #include "formats.h"
30 #include "internal.h"
31
32 char *ff_get_ref_perms_string(char *buf, size_t buf_size, int perms)
33 {
34     snprintf(buf, buf_size, "%s%s%s%s%s%s",
35              perms & AV_PERM_READ      ? "r" : "",
36              perms & AV_PERM_WRITE     ? "w" : "",
37              perms & AV_PERM_PRESERVE  ? "p" : "",
38              perms & AV_PERM_REUSE     ? "u" : "",
39              perms & AV_PERM_REUSE2    ? "U" : "",
40              perms & AV_PERM_NEG_LINESIZES ? "n" : "");
41     return buf;
42 }
43
44 void ff_tlog_ref(void *ctx, AVFilterBufferRef *ref, int end)
45 {
46     av_unused char buf[16];
47     ff_tlog(ctx,
48             "ref[%p buf:%p refcount:%d perms:%s data:%p linesize[%d, %d, %d, %d] pts:%"PRId64" pos:%"PRId64,
49             ref, ref->buf, ref->buf->refcount, ff_get_ref_perms_string(buf, sizeof(buf), ref->perms), ref->data[0],
50             ref->linesize[0], ref->linesize[1], ref->linesize[2], ref->linesize[3],
51             ref->pts, ref->pos);
52
53     if (ref->video) {
54         ff_tlog(ctx, " a:%d/%d s:%dx%d i:%c iskey:%d type:%c",
55                 ref->video->sample_aspect_ratio.num, ref->video->sample_aspect_ratio.den,
56                 ref->video->w, ref->video->h,
57                 !ref->video->interlaced     ? 'P' :         /* Progressive  */
58                 ref->video->top_field_first ? 'T' : 'B',    /* Top / Bottom */
59                 ref->video->key_frame,
60                 av_get_picture_type_char(ref->video->pict_type));
61     }
62     if (ref->audio) {
63         ff_tlog(ctx, " cl:%"PRId64"d n:%d r:%d",
64                 ref->audio->channel_layout,
65                 ref->audio->nb_samples,
66                 ref->audio->sample_rate);
67     }
68
69     ff_tlog(ctx, "]%s", end ? "\n" : "");
70 }
71
72 unsigned avfilter_version(void) {
73     av_assert0(LIBAVFILTER_VERSION_MICRO >= 100);
74     return LIBAVFILTER_VERSION_INT;
75 }
76
77 const char *avfilter_configuration(void)
78 {
79     return FFMPEG_CONFIGURATION;
80 }
81
82 const char *avfilter_license(void)
83 {
84 #define LICENSE_PREFIX "libavfilter license: "
85     return LICENSE_PREFIX FFMPEG_LICENSE + sizeof(LICENSE_PREFIX) - 1;
86 }
87
88 void ff_command_queue_pop(AVFilterContext *filter)
89 {
90     AVFilterCommand *c= filter->command_queue;
91     av_freep(&c->arg);
92     av_freep(&c->command);
93     filter->command_queue= c->next;
94     av_free(c);
95 }
96
97 void ff_insert_pad(unsigned idx, unsigned *count, size_t padidx_off,
98                    AVFilterPad **pads, AVFilterLink ***links,
99                    AVFilterPad *newpad)
100 {
101     unsigned i;
102
103     idx = FFMIN(idx, *count);
104
105     *pads  = av_realloc(*pads,  sizeof(AVFilterPad)   * (*count + 1));
106     *links = av_realloc(*links, sizeof(AVFilterLink*) * (*count + 1));
107     memmove(*pads +idx+1, *pads +idx, sizeof(AVFilterPad)   * (*count-idx));
108     memmove(*links+idx+1, *links+idx, sizeof(AVFilterLink*) * (*count-idx));
109     memcpy(*pads+idx, newpad, sizeof(AVFilterPad));
110     (*links)[idx] = NULL;
111
112     (*count)++;
113     for (i = idx+1; i < *count; i++)
114         if (*links[i])
115             (*(unsigned *)((uint8_t *) *links[i] + padidx_off))++;
116 }
117
118 int avfilter_link(AVFilterContext *src, unsigned srcpad,
119                   AVFilterContext *dst, unsigned dstpad)
120 {
121     AVFilterLink *link;
122
123     if (src->nb_outputs <= srcpad || dst->nb_inputs <= dstpad ||
124         src->outputs[srcpad]      || dst->inputs[dstpad])
125         return -1;
126
127     if (src->output_pads[srcpad].type != dst->input_pads[dstpad].type) {
128         av_log(src, AV_LOG_ERROR,
129                "Media type mismatch between the '%s' filter output pad %d (%s) and the '%s' filter input pad %d (%s)\n",
130                src->name, srcpad, (char *)av_x_if_null(av_get_media_type_string(src->output_pads[srcpad].type), "?"),
131                dst->name, dstpad, (char *)av_x_if_null(av_get_media_type_string(dst-> input_pads[dstpad].type), "?"));
132         return AVERROR(EINVAL);
133     }
134
135     src->outputs[srcpad] =
136     dst-> inputs[dstpad] = link = av_mallocz(sizeof(AVFilterLink));
137
138     link->src     = src;
139     link->dst     = dst;
140     link->srcpad  = &src->output_pads[srcpad];
141     link->dstpad  = &dst->input_pads[dstpad];
142     link->type    = src->output_pads[srcpad].type;
143     av_assert0(PIX_FMT_NONE == -1 && AV_SAMPLE_FMT_NONE == -1);
144     link->format  = -1;
145
146     return 0;
147 }
148
149 void avfilter_link_free(AVFilterLink **link)
150 {
151     if (!*link)
152         return;
153
154     if ((*link)->pool)
155         ff_free_pool((*link)->pool);
156
157     av_freep(link);
158 }
159
160 int avfilter_insert_filter(AVFilterLink *link, AVFilterContext *filt,
161                            unsigned filt_srcpad_idx, unsigned filt_dstpad_idx)
162 {
163     int ret;
164     unsigned dstpad_idx = link->dstpad - link->dst->input_pads;
165
166     av_log(link->dst, AV_LOG_VERBOSE, "auto-inserting filter '%s' "
167            "between the filter '%s' and the filter '%s'\n",
168            filt->name, link->src->name, link->dst->name);
169
170     link->dst->inputs[dstpad_idx] = NULL;
171     if ((ret = avfilter_link(filt, filt_dstpad_idx, link->dst, dstpad_idx)) < 0) {
172         /* failed to link output filter to new filter */
173         link->dst->inputs[dstpad_idx] = link;
174         return ret;
175     }
176
177     /* re-hookup the link to the new destination filter we inserted */
178     link->dst = filt;
179     link->dstpad = &filt->input_pads[filt_srcpad_idx];
180     filt->inputs[filt_srcpad_idx] = link;
181
182     /* if any information on supported media formats already exists on the
183      * link, we need to preserve that */
184     if (link->out_formats)
185         ff_formats_changeref(&link->out_formats,
186                                    &filt->outputs[filt_dstpad_idx]->out_formats);
187
188     if (link->out_samplerates)
189         ff_formats_changeref(&link->out_samplerates,
190                                    &filt->outputs[filt_dstpad_idx]->out_samplerates);
191     if (link->out_channel_layouts)
192         ff_channel_layouts_changeref(&link->out_channel_layouts,
193                                      &filt->outputs[filt_dstpad_idx]->out_channel_layouts);
194
195     return 0;
196 }
197
198 int avfilter_config_links(AVFilterContext *filter)
199 {
200     int (*config_link)(AVFilterLink *);
201     unsigned i;
202     int ret;
203
204     for (i = 0; i < filter->nb_inputs; i ++) {
205         AVFilterLink *link = filter->inputs[i];
206         AVFilterLink *inlink = link->src->nb_inputs ?
207             link->src->inputs[0] : NULL;
208
209         if (!link) continue;
210
211         link->current_pts = AV_NOPTS_VALUE;
212
213         switch (link->init_state) {
214         case AVLINK_INIT:
215             continue;
216         case AVLINK_STARTINIT:
217             av_log(filter, AV_LOG_INFO, "circular filter chain detected\n");
218             return 0;
219         case AVLINK_UNINIT:
220             link->init_state = AVLINK_STARTINIT;
221
222             if ((ret = avfilter_config_links(link->src)) < 0)
223                 return ret;
224
225             if (!(config_link = link->srcpad->config_props)) {
226                 if (link->src->nb_inputs != 1) {
227                     av_log(link->src, AV_LOG_ERROR, "Source filters and filters "
228                                                     "with more than one input "
229                                                     "must set config_props() "
230                                                     "callbacks on all outputs\n");
231                     return AVERROR(EINVAL);
232                 }
233             } else if ((ret = config_link(link)) < 0) {
234                 av_log(link->src, AV_LOG_ERROR,
235                        "Failed to configure output pad on %s\n",
236                        link->src->name);
237                 return ret;
238             }
239
240             switch (link->type) {
241             case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
242                 if (!link->time_base.num && !link->time_base.den)
243                     link->time_base = inlink ? inlink->time_base : AV_TIME_BASE_Q;
244
245                 if (!link->sample_aspect_ratio.num && !link->sample_aspect_ratio.den)
246                     link->sample_aspect_ratio = inlink ?
247                         inlink->sample_aspect_ratio : (AVRational){1,1};
248
249                 if (inlink && !link->frame_rate.num && !link->frame_rate.den)
250                     link->frame_rate = inlink->frame_rate;
251
252                 if (inlink) {
253                     if (!link->w)
254                         link->w = inlink->w;
255                     if (!link->h)
256                         link->h = inlink->h;
257                 } else if (!link->w || !link->h) {
258                     av_log(link->src, AV_LOG_ERROR,
259                            "Video source filters must set their output link's "
260                            "width and height\n");
261                     return AVERROR(EINVAL);
262                 }
263                 break;
264
265             case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
266                 if (inlink) {
267                     if (!link->sample_rate)
268                         link->sample_rate = inlink->sample_rate;
269                     if (!link->time_base.num && !link->time_base.den)
270                         link->time_base = inlink->time_base;
271                 } else if (!link->sample_rate) {
272                     av_log(link->src, AV_LOG_ERROR,
273                            "Audio source filters must set their output link's "
274                            "sample_rate\n");
275                     return AVERROR(EINVAL);
276                 }
277
278                 if (!link->time_base.num && !link->time_base.den)
279                     link->time_base = (AVRational) {1, link->sample_rate};
280             }
281
282             if ((config_link = link->dstpad->config_props))
283                 if ((ret = config_link(link)) < 0) {
284                     av_log(link->src, AV_LOG_ERROR,
285                            "Failed to configure input pad on %s\n",
286                            link->dst->name);
287                     return ret;
288                 }
289
290             link->init_state = AVLINK_INIT;
291         }
292     }
293
294     return 0;
295 }
296
297 void ff_tlog_link(void *ctx, AVFilterLink *link, int end)
298 {
299     if (link->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
300         ff_tlog(ctx,
301                 "link[%p s:%dx%d fmt:%s %s->%s]%s",
302                 link, link->w, link->h,
303                 av_pix_fmt_descriptors[link->format].name,
304                 link->src ? link->src->filter->name : "",
305                 link->dst ? link->dst->filter->name : "",
306                 end ? "\n" : "");
307     } else {
308         char buf[128];
309         av_get_channel_layout_string(buf, sizeof(buf), -1, link->channel_layout);
310
311         ff_tlog(ctx,
312                 "link[%p r:%d cl:%s fmt:%s %s->%s]%s",
313                 link, (int)link->sample_rate, buf,
314                 av_get_sample_fmt_name(link->format),
315                 link->src ? link->src->filter->name : "",
316                 link->dst ? link->dst->filter->name : "",
317                 end ? "\n" : "");
318     }
319 }
320
321 int ff_request_frame(AVFilterLink *link)
322 {
323     FF_TPRINTF_START(NULL, request_frame); ff_tlog_link(NULL, link, 1);
324
325     if (link->srcpad->request_frame)
326         return link->srcpad->request_frame(link);
327     else if (link->src->inputs[0])
328         return ff_request_frame(link->src->inputs[0]);
329     else return -1;
330 }
331
332 int ff_poll_frame(AVFilterLink *link)
333 {
334     int i, min = INT_MAX;
335
336     if (link->srcpad->poll_frame)
337         return link->srcpad->poll_frame(link);
338
339     for (i = 0; i < link->src->nb_inputs; i++) {
340         int val;
341         if (!link->src->inputs[i])
342             return -1;
343         val = ff_poll_frame(link->src->inputs[i]);
344         min = FFMIN(min, val);
345     }
346
347     return min;
348 }
349
350 void ff_update_link_current_pts(AVFilterLink *link, int64_t pts)
351 {
352     if (pts == AV_NOPTS_VALUE)
353         return;
354     link->current_pts =  pts; /* TODO use duration */
355     if (link->graph && link->age_index >= 0)
356         ff_avfilter_graph_update_heap(link->graph, link);
357 }
358
359 int avfilter_process_command(AVFilterContext *filter, const char *cmd, const char *arg, char *res, int res_len, int flags)
360 {
361     if(!strcmp(cmd, "ping")){
362         av_strlcatf(res, res_len, "pong from:%s %s\n", filter->filter->name, filter->name);
363         return 0;
364     }else if(filter->filter->process_command) {
365         return filter->filter->process_command(filter, cmd, arg, res, res_len, flags);
366     }
367     return AVERROR(ENOSYS);
368 }
369
370 #define MAX_REGISTERED_AVFILTERS_NB 128
371
372 static AVFilter *registered_avfilters[MAX_REGISTERED_AVFILTERS_NB + 1];
373
374 static int next_registered_avfilter_idx = 0;
375
376 AVFilter *avfilter_get_by_name(const char *name)
377 {
378     int i;
379
380     for (i = 0; registered_avfilters[i]; i++)
381         if (!strcmp(registered_avfilters[i]->name, name))
382             return registered_avfilters[i];
383
384     return NULL;
385 }
386
387 int avfilter_register(AVFilter *filter)
388 {
389     if (next_registered_avfilter_idx == MAX_REGISTERED_AVFILTERS_NB) {
390         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR,
391                "Maximum number of registered filters %d reached, "
392                "impossible to register filter with name '%s'\n",
393                MAX_REGISTERED_AVFILTERS_NB, filter->name);
394         return AVERROR(ENOMEM);
395     }
396
397     registered_avfilters[next_registered_avfilter_idx++] = filter;
398     return 0;
399 }
400
401 AVFilter **av_filter_next(AVFilter **filter)
402 {
403     return filter ? ++filter : &registered_avfilters[0];
404 }
405
406 void avfilter_uninit(void)
407 {
408     memset(registered_avfilters, 0, sizeof(registered_avfilters));
409     next_registered_avfilter_idx = 0;
410 }
411
412 static int pad_count(const AVFilterPad *pads)
413 {
414     int count;
415
416     for(count = 0; pads->name; count ++) pads ++;
417     return count;
418 }
419
420 static const char *default_filter_name(void *filter_ctx)
421 {
422     AVFilterContext *ctx = filter_ctx;
423     return ctx->name ? ctx->name : ctx->filter->name;
424 }
425
426 static const AVClass avfilter_class = {
427     .class_name = "AVFilter",
428     .item_name  = default_filter_name,
429     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
430     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_FILTER,
431 };
432
433 int avfilter_open(AVFilterContext **filter_ctx, AVFilter *filter, const char *inst_name)
434 {
435     AVFilterContext *ret;
436     *filter_ctx = NULL;
437
438     if (!filter)
439         return AVERROR(EINVAL);
440
441     ret = av_mallocz(sizeof(AVFilterContext));
442     if (!ret)
443         return AVERROR(ENOMEM);
444
445     ret->av_class = &avfilter_class;
446     ret->filter   = filter;
447     ret->name     = inst_name ? av_strdup(inst_name) : NULL;
448     if (filter->priv_size) {
449         ret->priv     = av_mallocz(filter->priv_size);
450         if (!ret->priv)
451             goto err;
452     }
453
454     ret->nb_inputs = pad_count(filter->inputs);
455     if (ret->nb_inputs ) {
456         ret->input_pads   = av_malloc(sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_inputs);
457         if (!ret->input_pads)
458             goto err;
459         memcpy(ret->input_pads, filter->inputs, sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_inputs);
460         ret->inputs       = av_mallocz(sizeof(AVFilterLink*) * ret->nb_inputs);
461         if (!ret->inputs)
462             goto err;
463     }
464
465     ret->nb_outputs = pad_count(filter->outputs);
466     if (ret->nb_outputs) {
467         ret->output_pads  = av_malloc(sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_outputs);
468         if (!ret->output_pads)
469             goto err;
470         memcpy(ret->output_pads, filter->outputs, sizeof(AVFilterPad) * ret->nb_outputs);
471         ret->outputs      = av_mallocz(sizeof(AVFilterLink*) * ret->nb_outputs);
472         if (!ret->outputs)
473             goto err;
474     }
475 #if FF_API_FOO_COUNT
476     ret->output_count = ret->nb_outputs;
477     ret->input_count  = ret->nb_inputs;
478 #endif
479
480     *filter_ctx = ret;
481     return 0;
482
483 err:
484     av_freep(&ret->inputs);
485     av_freep(&ret->input_pads);
486     ret->nb_inputs = 0;
487     av_freep(&ret->outputs);
488     av_freep(&ret->output_pads);
489     ret->nb_outputs = 0;
490     av_freep(&ret->priv);
491     av_free(ret);
492     return AVERROR(ENOMEM);
493 }
494
495 void avfilter_free(AVFilterContext *filter)
496 {
497     int i;
498     AVFilterLink *link;
499
500     if (!filter)
501         return;
502
503     if (filter->filter->uninit)
504         filter->filter->uninit(filter);
505
506     for (i = 0; i < filter->nb_inputs; i++) {
507         if ((link = filter->inputs[i])) {
508             if (link->src)
509                 link->src->outputs[link->srcpad - link->src->output_pads] = NULL;
510             ff_formats_unref(&link->in_formats);
511             ff_formats_unref(&link->out_formats);
512             ff_formats_unref(&link->in_samplerates);
513             ff_formats_unref(&link->out_samplerates);
514             ff_channel_layouts_unref(&link->in_channel_layouts);
515             ff_channel_layouts_unref(&link->out_channel_layouts);
516         }
517         avfilter_link_free(&link);
518     }
519     for (i = 0; i < filter->nb_outputs; i++) {
520         if ((link = filter->outputs[i])) {
521             if (link->dst)
522                 link->dst->inputs[link->dstpad - link->dst->input_pads] = NULL;
523             ff_formats_unref(&link->in_formats);
524             ff_formats_unref(&link->out_formats);
525             ff_formats_unref(&link->in_samplerates);
526             ff_formats_unref(&link->out_samplerates);
527             ff_channel_layouts_unref(&link->in_channel_layouts);
528             ff_channel_layouts_unref(&link->out_channel_layouts);
529         }
530         avfilter_link_free(&link);
531     }
532
533     av_freep(&filter->name);
534     av_freep(&filter->input_pads);
535     av_freep(&filter->output_pads);
536     av_freep(&filter->inputs);
537     av_freep(&filter->outputs);
538     av_freep(&filter->priv);
539     while(filter->command_queue){
540         ff_command_queue_pop(filter);
541     }
542     av_free(filter);
543 }
544
545 int avfilter_init_filter(AVFilterContext *filter, const char *args, void *opaque)
546 {
547     int ret=0;
548
549     if (filter->filter->init)
550         ret = filter->filter->init(filter, args);
551     return ret;
552 }
553
554 const char *avfilter_pad_get_name(AVFilterPad *pads, int pad_idx)
555 {
556     return pads[pad_idx].name;
557 }
558
559 enum AVMediaType avfilter_pad_get_type(AVFilterPad *pads, int pad_idx)
560 {
561     return pads[pad_idx].type;
562 }