Merge commit '129bb238430ec45a3b5f8f1d384df590ddf7b62f'
[ffmpeg.git] / libavfilter / avfilter.h
1 /*
2  * filter layer
3  * Copyright (c) 2007 Bobby Bingham
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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 #ifndef AVFILTER_AVFILTER_H
23 #define AVFILTER_AVFILTER_H
24
25 /**
26  * @file
27  * @ingroup lavfi
28  * Main libavfilter public API header
29  */
30
31 /**
32  * @defgroup lavfi Libavfilter - graph-based frame editing library
33  * @{
34  */
35
36 #include <stddef.h>
37
38 #include "libavutil/avutil.h"
39 #include "libavutil/dict.h"
40 #include "libavutil/frame.h"
41 #include "libavutil/log.h"
42 #include "libavutil/samplefmt.h"
43 #include "libavutil/pixfmt.h"
44 #include "libavutil/rational.h"
45
46 #include "libavfilter/version.h"
47
48 /**
49  * Return the LIBAVFILTER_VERSION_INT constant.
50  */
51 unsigned avfilter_version(void);
52
53 /**
54  * Return the libavfilter build-time configuration.
55  */
56 const char *avfilter_configuration(void);
57
58 /**
59  * Return the libavfilter license.
60  */
61 const char *avfilter_license(void);
62
63 typedef struct AVFilterContext AVFilterContext;
64 typedef struct AVFilterLink    AVFilterLink;
65 typedef struct AVFilterPad     AVFilterPad;
66 typedef struct AVFilterFormats AVFilterFormats;
67
68 #if FF_API_AVFILTERBUFFER
69 /**
70  * A reference-counted buffer data type used by the filter system. Filters
71  * should not store pointers to this structure directly, but instead use the
72  * AVFilterBufferRef structure below.
73  */
74 typedef struct AVFilterBuffer {
75     uint8_t *data[8];           ///< buffer data for each plane/channel
76
77     /**
78      * pointers to the data planes/channels.
79      *
80      * For video, this should simply point to data[].
81      *
82      * For planar audio, each channel has a separate data pointer, and
83      * linesize[0] contains the size of each channel buffer.
84      * For packed audio, there is just one data pointer, and linesize[0]
85      * contains the total size of the buffer for all channels.
86      *
87      * Note: Both data and extended_data will always be set, but for planar
88      * audio with more channels that can fit in data, extended_data must be used
89      * in order to access all channels.
90      */
91     uint8_t **extended_data;
92     int linesize[8];            ///< number of bytes per line
93
94     /** private data to be used by a custom free function */
95     void *priv;
96     /**
97      * A pointer to the function to deallocate this buffer if the default
98      * function is not sufficient. This could, for example, add the memory
99      * back into a memory pool to be reused later without the overhead of
100      * reallocating it from scratch.
101      */
102     void (*free)(struct AVFilterBuffer *buf);
103
104     int format;                 ///< media format
105     int w, h;                   ///< width and height of the allocated buffer
106     unsigned refcount;          ///< number of references to this buffer
107 } AVFilterBuffer;
108
109 #define AV_PERM_READ     0x01   ///< can read from the buffer
110 #define AV_PERM_WRITE    0x02   ///< can write to the buffer
111 #define AV_PERM_PRESERVE 0x04   ///< nobody else can overwrite the buffer
112 #define AV_PERM_REUSE    0x08   ///< can output the buffer multiple times, with the same contents each time
113 #define AV_PERM_REUSE2   0x10   ///< can output the buffer multiple times, modified each time
114 #define AV_PERM_NEG_LINESIZES 0x20  ///< the buffer requested can have negative linesizes
115 #define AV_PERM_ALIGN    0x40   ///< the buffer must be aligned
116
117 #define AVFILTER_ALIGN 16 //not part of ABI
118
119 /**
120  * Audio specific properties in a reference to an AVFilterBuffer. Since
121  * AVFilterBufferRef is common to different media formats, audio specific
122  * per reference properties must be separated out.
123  */
124 typedef struct AVFilterBufferRefAudioProps {
125     uint64_t channel_layout;    ///< channel layout of audio buffer
126     int nb_samples;             ///< number of audio samples per channel
127     int sample_rate;            ///< audio buffer sample rate
128     int channels;               ///< number of channels (do not access directly)
129 } AVFilterBufferRefAudioProps;
130
131 /**
132  * Video specific properties in a reference to an AVFilterBuffer. Since
133  * AVFilterBufferRef is common to different media formats, video specific
134  * per reference properties must be separated out.
135  */
136 typedef struct AVFilterBufferRefVideoProps {
137     int w;                      ///< image width
138     int h;                      ///< image height
139     AVRational sample_aspect_ratio; ///< sample aspect ratio
140     int interlaced;             ///< is frame interlaced
141     int top_field_first;        ///< field order
142     enum AVPictureType pict_type; ///< picture type of the frame
143     int key_frame;              ///< 1 -> keyframe, 0-> not
144     int qp_table_linesize;                ///< qp_table stride
145     int qp_table_size;            ///< qp_table size
146     int8_t *qp_table;             ///< array of Quantization Parameters
147 } AVFilterBufferRefVideoProps;
148
149 /**
150  * A reference to an AVFilterBuffer. Since filters can manipulate the origin of
151  * a buffer to, for example, crop image without any memcpy, the buffer origin
152  * and dimensions are per-reference properties. Linesize is also useful for
153  * image flipping, frame to field filters, etc, and so is also per-reference.
154  *
155  * TODO: add anything necessary for frame reordering
156  */
157 typedef struct AVFilterBufferRef {
158     AVFilterBuffer *buf;        ///< the buffer that this is a reference to
159     uint8_t *data[8];           ///< picture/audio data for each plane
160     /**
161      * pointers to the data planes/channels.
162      *
163      * For video, this should simply point to data[].
164      *
165      * For planar audio, each channel has a separate data pointer, and
166      * linesize[0] contains the size of each channel buffer.
167      * For packed audio, there is just one data pointer, and linesize[0]
168      * contains the total size of the buffer for all channels.
169      *
170      * Note: Both data and extended_data will always be set, but for planar
171      * audio with more channels that can fit in data, extended_data must be used
172      * in order to access all channels.
173      */
174     uint8_t **extended_data;
175     int linesize[8];            ///< number of bytes per line
176
177     AVFilterBufferRefVideoProps *video; ///< video buffer specific properties
178     AVFilterBufferRefAudioProps *audio; ///< audio buffer specific properties
179
180     /**
181      * presentation timestamp. The time unit may change during
182      * filtering, as it is specified in the link and the filter code
183      * may need to rescale the PTS accordingly.
184      */
185     int64_t pts;
186     int64_t pos;                ///< byte position in stream, -1 if unknown
187
188     int format;                 ///< media format
189
190     int perms;                  ///< permissions, see the AV_PERM_* flags
191
192     enum AVMediaType type;      ///< media type of buffer data
193
194     AVDictionary *metadata;     ///< dictionary containing metadata key=value tags
195 } AVFilterBufferRef;
196
197 /**
198  * Copy properties of src to dst, without copying the actual data
199  */
200 attribute_deprecated
201 void avfilter_copy_buffer_ref_props(AVFilterBufferRef *dst, AVFilterBufferRef *src);
202
203 /**
204  * Add a new reference to a buffer.
205  *
206  * @param ref   an existing reference to the buffer
207  * @param pmask a bitmask containing the allowable permissions in the new
208  *              reference
209  * @return      a new reference to the buffer with the same properties as the
210  *              old, excluding any permissions denied by pmask
211  */
212 attribute_deprecated
213 AVFilterBufferRef *avfilter_ref_buffer(AVFilterBufferRef *ref, int pmask);
214
215 /**
216  * Remove a reference to a buffer. If this is the last reference to the
217  * buffer, the buffer itself is also automatically freed.
218  *
219  * @param ref reference to the buffer, may be NULL
220  *
221  * @note it is recommended to use avfilter_unref_bufferp() instead of this
222  * function
223  */
224 attribute_deprecated
225 void avfilter_unref_buffer(AVFilterBufferRef *ref);
226
227 /**
228  * Remove a reference to a buffer and set the pointer to NULL.
229  * If this is the last reference to the buffer, the buffer itself
230  * is also automatically freed.
231  *
232  * @param ref pointer to the buffer reference
233  */
234 attribute_deprecated
235 void avfilter_unref_bufferp(AVFilterBufferRef **ref);
236 #endif
237
238 /**
239  * Get the number of channels of a buffer reference.
240  */
241 attribute_deprecated
242 int avfilter_ref_get_channels(AVFilterBufferRef *ref);
243
244 #if FF_API_AVFILTERPAD_PUBLIC
245 /**
246  * A filter pad used for either input or output.
247  *
248  * See doc/filter_design.txt for details on how to implement the methods.
249  *
250  * @warning this struct might be removed from public API.
251  * users should call avfilter_pad_get_name() and avfilter_pad_get_type()
252  * to access the name and type fields; there should be no need to access
253  * any other fields from outside of libavfilter.
254  */
255 struct AVFilterPad {
256     /**
257      * Pad name. The name is unique among inputs and among outputs, but an
258      * input may have the same name as an output. This may be NULL if this
259      * pad has no need to ever be referenced by name.
260      */
261     const char *name;
262
263     /**
264      * AVFilterPad type.
265      */
266     enum AVMediaType type;
267
268     /**
269      * Input pads:
270      * Minimum required permissions on incoming buffers. Any buffer with
271      * insufficient permissions will be automatically copied by the filter
272      * system to a new buffer which provides the needed access permissions.
273      *
274      * Output pads:
275      * Guaranteed permissions on outgoing buffers. Any buffer pushed on the
276      * link must have at least these permissions; this fact is checked by
277      * asserts. It can be used to optimize buffer allocation.
278      */
279     attribute_deprecated int min_perms;
280
281     /**
282      * Input pads:
283      * Permissions which are not accepted on incoming buffers. Any buffer
284      * which has any of these permissions set will be automatically copied
285      * by the filter system to a new buffer which does not have those
286      * permissions. This can be used to easily disallow buffers with
287      * AV_PERM_REUSE.
288      *
289      * Output pads:
290      * Permissions which are automatically removed on outgoing buffers. It
291      * can be used to optimize buffer allocation.
292      */
293     attribute_deprecated int rej_perms;
294
295     /**
296      * @deprecated unused
297      */
298     int (*start_frame)(AVFilterLink *link, AVFilterBufferRef *picref);
299
300     /**
301      * Callback function to get a video buffer. If NULL, the filter system will
302      * use ff_default_get_video_buffer().
303      *
304      * Input video pads only.
305      */
306     AVFrame *(*get_video_buffer)(AVFilterLink *link, int w, int h);
307
308     /**
309      * Callback function to get an audio buffer. If NULL, the filter system will
310      * use ff_default_get_audio_buffer().
311      *
312      * Input audio pads only.
313      */
314     AVFrame *(*get_audio_buffer)(AVFilterLink *link, int nb_samples);
315
316     /**
317      * @deprecated unused
318      */
319     int (*end_frame)(AVFilterLink *link);
320
321     /**
322      * @deprecated unused
323      */
324     int (*draw_slice)(AVFilterLink *link, int y, int height, int slice_dir);
325
326     /**
327      * Filtering callback. This is where a filter receives a frame with
328      * audio/video data and should do its processing.
329      *
330      * Input pads only.
331      *
332      * @return >= 0 on success, a negative AVERROR on error. This function
333      * must ensure that frame is properly unreferenced on error if it
334      * hasn't been passed on to another filter.
335      */
336     int (*filter_frame)(AVFilterLink *link, AVFrame *frame);
337
338     /**
339      * Frame poll callback. This returns the number of immediately available
340      * samples. It should return a positive value if the next request_frame()
341      * is guaranteed to return one frame (with no delay).
342      *
343      * Defaults to just calling the source poll_frame() method.
344      *
345      * Output pads only.
346      */
347     int (*poll_frame)(AVFilterLink *link);
348
349     /**
350      * Frame request callback. A call to this should result in at least one
351      * frame being output over the given link. This should return zero on
352      * success, and another value on error.
353      * See ff_request_frame() for the error codes with a specific
354      * meaning.
355      *
356      * Output pads only.
357      */
358     int (*request_frame)(AVFilterLink *link);
359
360     /**
361      * Link configuration callback.
362      *
363      * For output pads, this should set the following link properties:
364      * video: width, height, sample_aspect_ratio, time_base
365      * audio: sample_rate.
366      *
367      * This should NOT set properties such as format, channel_layout, etc which
368      * are negotiated between filters by the filter system using the
369      * query_formats() callback before this function is called.
370      *
371      * For input pads, this should check the properties of the link, and update
372      * the filter's internal state as necessary.
373      *
374      * For both input and output pads, this should return zero on success,
375      * and another value on error.
376      */
377     int (*config_props)(AVFilterLink *link);
378
379     /**
380      * The filter expects a fifo to be inserted on its input link,
381      * typically because it has a delay.
382      *
383      * input pads only.
384      */
385     int needs_fifo;
386
387     int needs_writable;
388 };
389 #endif
390
391 /**
392  * Get the number of elements in a NULL-terminated array of AVFilterPads (e.g.
393  * AVFilter.inputs/outputs).
394  */
395 int avfilter_pad_count(const AVFilterPad *pads);
396
397 /**
398  * Get the name of an AVFilterPad.
399  *
400  * @param pads an array of AVFilterPads
401  * @param pad_idx index of the pad in the array it; is the caller's
402  *                responsibility to ensure the index is valid
403  *
404  * @return name of the pad_idx'th pad in pads
405  */
406 const char *avfilter_pad_get_name(const AVFilterPad *pads, int pad_idx);
407
408 /**
409  * Get the type of an AVFilterPad.
410  *
411  * @param pads an array of AVFilterPads
412  * @param pad_idx index of the pad in the array; it is the caller's
413  *                responsibility to ensure the index is valid
414  *
415  * @return type of the pad_idx'th pad in pads
416  */
417 enum AVMediaType avfilter_pad_get_type(const AVFilterPad *pads, int pad_idx);
418
419 /**
420  * The number of the filter inputs is not determined just by AVFilter.inputs.
421  * The filter might add additional inputs during initialization depending on the
422  * options supplied to it.
423  */
424 #define AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_INPUTS        (1 << 0)
425 /**
426  * The number of the filter outputs is not determined just by AVFilter.outputs.
427  * The filter might add additional outputs during initialization depending on
428  * the options supplied to it.
429  */
430 #define AVFILTER_FLAG_DYNAMIC_OUTPUTS       (1 << 1)
431 /**
432  * The filter supports multithreading by splitting frames into multiple parts
433  * and processing them concurrently.
434  */
435 #define AVFILTER_FLAG_SLICE_THREADS         (1 << 2)
436 /**
437  * Some filters support a generic "enable" expression option that can be used
438  * to enable or disable a filter in the timeline. Filters supporting this
439  * option have this flag set. When the enable expression is false, the default
440  * no-op filter_frame() function is called in place of the filter_frame()
441  * callback defined on each input pad, thus the frame is passed unchanged to
442  * the next filters.
443  */
444 #define AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC  (1 << 16)
445 /**
446  * Same as AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC, except that the filter will
447  * have its filter_frame() callback(s) called as usual even when the enable
448  * expression is false. The filter will disable filtering within the
449  * filter_frame() callback(s) itself, for example executing code depending on
450  * the AVFilterContext->is_disabled value.
451  */
452 #define AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL (1 << 17)
453 /**
454  * Handy mask to test whether the filter supports or no the timeline feature
455  * (internally or generically).
456  */
457 #define AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE (AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_GENERIC | AVFILTER_FLAG_SUPPORT_TIMELINE_INTERNAL)
458
459 /**
460  * Filter definition. This defines the pads a filter contains, and all the
461  * callback functions used to interact with the filter.
462  */
463 typedef struct AVFilter {
464     const char *name;         ///< filter name
465
466     /**
467      * A description for the filter. You should use the
468      * NULL_IF_CONFIG_SMALL() macro to define it.
469      */
470     const char *description;
471
472     const AVFilterPad *inputs;  ///< NULL terminated list of inputs. NULL if none
473     const AVFilterPad *outputs; ///< NULL terminated list of outputs. NULL if none
474
475     /**
476      * A class for the private data, used to access filter private
477      * AVOptions.
478      */
479     const AVClass *priv_class;
480
481     /**
482      * A combination of AVFILTER_FLAG_*
483      */
484     int flags;
485
486     /*****************************************************************
487      * All fields below this line are not part of the public API. They
488      * may not be used outside of libavfilter and can be changed and
489      * removed at will.
490      * New public fields should be added right above.
491      *****************************************************************
492      */
493
494     /**
495      * Filter initialization function. Called when all the options have been
496      * set.
497      */
498     int (*init)(AVFilterContext *ctx);
499
500     /**
501      * Should be set instead of init by the filters that want to pass a
502      * dictionary of AVOptions to nested contexts that are allocated in
503      * init.
504      */
505     int (*init_dict)(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **options);
506
507     /**
508      * Filter uninitialization function. Should deallocate any memory held
509      * by the filter, release any buffer references, etc. This does not need
510      * to deallocate the AVFilterContext->priv memory itself.
511      */
512     void (*uninit)(AVFilterContext *ctx);
513
514     /**
515      * Queries formats/layouts supported by the filter and its pads, and sets
516      * the in_formats/in_chlayouts for links connected to its output pads,
517      * and out_formats/out_chlayouts for links connected to its input pads.
518      *
519      * @return zero on success, a negative value corresponding to an
520      * AVERROR code otherwise
521      */
522     int (*query_formats)(AVFilterContext *);
523
524     int priv_size;      ///< size of private data to allocate for the filter
525
526     struct AVFilter *next;
527
528     /**
529      * Make the filter instance process a command.
530      *
531      * @param cmd    the command to process, for handling simplicity all commands must be alphanumeric only
532      * @param arg    the argument for the command
533      * @param res    a buffer with size res_size where the filter(s) can return a response. This must not change when the command is not supported.
534      * @param flags  if AVFILTER_CMD_FLAG_FAST is set and the command would be
535      *               time consuming then a filter should treat it like an unsupported command
536      *
537      * @returns >=0 on success otherwise an error code.
538      *          AVERROR(ENOSYS) on unsupported commands
539      */
540     int (*process_command)(AVFilterContext *, const char *cmd, const char *arg, char *res, int res_len, int flags);
541
542     /**
543      * Filter initialization function, alternative to the init()
544      * callback. Args contains the user-supplied parameters, opaque is
545      * used for providing binary data.
546      */
547     int (*init_opaque)(AVFilterContext *ctx, void *opaque);
548 } AVFilter;
549
550 /**
551  * Process multiple parts of the frame concurrently.
552  */
553 #define AVFILTER_THREAD_SLICE (1 << 0)
554
555 typedef struct AVFilterInternal AVFilterInternal;
556
557 /** An instance of a filter */
558 struct AVFilterContext {
559     const AVClass *av_class;        ///< needed for av_log() and filters common options
560
561     const AVFilter *filter;         ///< the AVFilter of which this is an instance
562
563     char *name;                     ///< name of this filter instance
564
565     AVFilterPad   *input_pads;      ///< array of input pads
566     AVFilterLink **inputs;          ///< array of pointers to input links
567 #if FF_API_FOO_COUNT
568     unsigned input_count;           ///< @deprecated use nb_inputs
569 #endif
570     unsigned    nb_inputs;          ///< number of input pads
571
572     AVFilterPad   *output_pads;     ///< array of output pads
573     AVFilterLink **outputs;         ///< array of pointers to output links
574 #if FF_API_FOO_COUNT
575     unsigned output_count;          ///< @deprecated use nb_outputs
576 #endif
577     unsigned    nb_outputs;         ///< number of output pads
578
579     void *priv;                     ///< private data for use by the filter
580
581     struct AVFilterGraph *graph;    ///< filtergraph this filter belongs to
582
583     /**
584      * Type of multithreading being allowed/used. A combination of
585      * AVFILTER_THREAD_* flags.
586      *
587      * May be set by the caller before initializing the filter to forbid some
588      * or all kinds of multithreading for this filter. The default is allowing
589      * everything.
590      *
591      * When the filter is initialized, this field is combined using bit AND with
592      * AVFilterGraph.thread_type to get the final mask used for determining
593      * allowed threading types. I.e. a threading type needs to be set in both
594      * to be allowed.
595      *
596      * After the filter is initialzed, libavfilter sets this field to the
597      * threading type that is actually used (0 for no multithreading).
598      */
599     int thread_type;
600
601     /**
602      * An opaque struct for libavfilter internal use.
603      */
604     AVFilterInternal *internal;
605
606     struct AVFilterCommand *command_queue;
607
608     char *enable_str;               ///< enable expression string
609     void *enable;                   ///< parsed expression (AVExpr*)
610     double *var_values;             ///< variable values for the enable expression
611     int is_disabled;                ///< the enabled state from the last expression evaluation
612 };
613
614 /**
615  * A link between two filters. This contains pointers to the source and
616  * destination filters between which this link exists, and the indexes of
617  * the pads involved. In addition, this link also contains the parameters
618  * which have been negotiated and agreed upon between the filter, such as
619  * image dimensions, format, etc.
620  */
621 struct AVFilterLink {
622     AVFilterContext *src;       ///< source filter
623     AVFilterPad *srcpad;        ///< output pad on the source filter
624
625     AVFilterContext *dst;       ///< dest filter
626     AVFilterPad *dstpad;        ///< input pad on the dest filter
627
628     enum AVMediaType type;      ///< filter media type
629
630     /* These parameters apply only to video */
631     int w;                      ///< agreed upon image width
632     int h;                      ///< agreed upon image height
633     AVRational sample_aspect_ratio; ///< agreed upon sample aspect ratio
634     /* These parameters apply only to audio */
635     uint64_t channel_layout;    ///< channel layout of current buffer (see libavutil/channel_layout.h)
636     int sample_rate;            ///< samples per second
637
638     int format;                 ///< agreed upon media format
639
640     /**
641      * Define the time base used by the PTS of the frames/samples
642      * which will pass through this link.
643      * During the configuration stage, each filter is supposed to
644      * change only the output timebase, while the timebase of the
645      * input link is assumed to be an unchangeable property.
646      */
647     AVRational time_base;
648
649     /*****************************************************************
650      * All fields below this line are not part of the public API. They
651      * may not be used outside of libavfilter and can be changed and
652      * removed at will.
653      * New public fields should be added right above.
654      *****************************************************************
655      */
656     /**
657      * Lists of formats and channel layouts supported by the input and output
658      * filters respectively. These lists are used for negotiating the format
659      * to actually be used, which will be loaded into the format and
660      * channel_layout members, above, when chosen.
661      *
662      */
663     AVFilterFormats *in_formats;
664     AVFilterFormats *out_formats;
665
666     /**
667      * Lists of channel layouts and sample rates used for automatic
668      * negotiation.
669      */
670     AVFilterFormats  *in_samplerates;
671     AVFilterFormats *out_samplerates;
672     struct AVFilterChannelLayouts  *in_channel_layouts;
673     struct AVFilterChannelLayouts *out_channel_layouts;
674
675     /**
676      * Audio only, the destination filter sets this to a non-zero value to
677      * request that buffers with the given number of samples should be sent to
678      * it. AVFilterPad.needs_fifo must also be set on the corresponding input
679      * pad.
680      * Last buffer before EOF will be padded with silence.
681      */
682     int request_samples;
683
684     /** stage of the initialization of the link properties (dimensions, etc) */
685     enum {
686         AVLINK_UNINIT = 0,      ///< not started
687         AVLINK_STARTINIT,       ///< started, but incomplete
688         AVLINK_INIT             ///< complete
689     } init_state;
690
691     struct AVFilterPool *pool;
692
693     /**
694      * Graph the filter belongs to.
695      */
696     struct AVFilterGraph *graph;
697
698     /**
699      * Current timestamp of the link, as defined by the most recent
700      * frame(s), in AV_TIME_BASE units.
701      */
702     int64_t current_pts;
703
704     /**
705      * Index in the age array.
706      */
707     int age_index;
708
709     /**
710      * Frame rate of the stream on the link, or 1/0 if unknown;
711      * if left to 0/0, will be automatically be copied from the first input
712      * of the source filter if it exists.
713      *
714      * Sources should set it to the best estimation of the real frame rate.
715      * Filters should update it if necessary depending on their function.
716      * Sinks can use it to set a default output frame rate.
717      * It is similar to the r_frame_rate field in AVStream.
718      */
719     AVRational frame_rate;
720
721     /**
722      * Buffer partially filled with samples to achieve a fixed/minimum size.
723      */
724     AVFrame *partial_buf;
725
726     /**
727      * Size of the partial buffer to allocate.
728      * Must be between min_samples and max_samples.
729      */
730     int partial_buf_size;
731
732     /**
733      * Minimum number of samples to filter at once. If filter_frame() is
734      * called with fewer samples, it will accumulate them in partial_buf.
735      * This field and the related ones must not be changed after filtering
736      * has started.
737      * If 0, all related fields are ignored.
738      */
739     int min_samples;
740
741     /**
742      * Maximum number of samples to filter at once. If filter_frame() is
743      * called with more samples, it will split them.
744      */
745     int max_samples;
746
747     /**
748      * The buffer reference currently being received across the link by the
749      * destination filter. This is used internally by the filter system to
750      * allow automatic copying of buffers which do not have sufficient
751      * permissions for the destination. This should not be accessed directly
752      * by the filters.
753      */
754     AVFilterBufferRef *cur_buf_copy;
755
756     /**
757      * True if the link is closed.
758      * If set, all attemps of start_frame, filter_frame or request_frame
759      * will fail with AVERROR_EOF, and if necessary the reference will be
760      * destroyed.
761      * If request_frame returns AVERROR_EOF, this flag is set on the
762      * corresponding link.
763      * It can be set also be set by either the source or the destination
764      * filter.
765      */
766     int closed;
767
768     /**
769      * Number of channels.
770      */
771     int channels;
772
773     /**
774      * True if a frame is being requested on the link.
775      * Used internally by the framework.
776      */
777     unsigned frame_requested;
778
779     /**
780      * Link processing flags.
781      */
782     unsigned flags;
783
784     /**
785      * Number of past frames sent through the link.
786      */
787     int64_t frame_count;
788 };
789
790 /**
791  * Link two filters together.
792  *
793  * @param src    the source filter
794  * @param srcpad index of the output pad on the source filter
795  * @param dst    the destination filter
796  * @param dstpad index of the input pad on the destination filter
797  * @return       zero on success
798  */
799 int avfilter_link(AVFilterContext *src, unsigned srcpad,
800                   AVFilterContext *dst, unsigned dstpad);
801
802 /**
803  * Free the link in *link, and set its pointer to NULL.
804  */
805 void avfilter_link_free(AVFilterLink **link);
806
807 /**
808  * Get the number of channels of a link.
809  */
810 int avfilter_link_get_channels(AVFilterLink *link);
811
812 /**
813  * Set the closed field of a link.
814  */
815 void avfilter_link_set_closed(AVFilterLink *link, int closed);
816
817 /**
818  * Negotiate the media format, dimensions, etc of all inputs to a filter.
819  *
820  * @param filter the filter to negotiate the properties for its inputs
821  * @return       zero on successful negotiation
822  */
823 int avfilter_config_links(AVFilterContext *filter);
824
825 #if FF_API_AVFILTERBUFFER
826 /**
827  * Create a buffer reference wrapped around an already allocated image
828  * buffer.
829  *
830  * @param data pointers to the planes of the image to reference
831  * @param linesize linesizes for the planes of the image to reference
832  * @param perms the required access permissions
833  * @param w the width of the image specified by the data and linesize arrays
834  * @param h the height of the image specified by the data and linesize arrays
835  * @param format the pixel format of the image specified by the data and linesize arrays
836  */
837 attribute_deprecated
838 AVFilterBufferRef *
839 avfilter_get_video_buffer_ref_from_arrays(uint8_t * const data[4], const int linesize[4], int perms,
840                                           int w, int h, enum AVPixelFormat format);
841
842 /**
843  * Create an audio buffer reference wrapped around an already
844  * allocated samples buffer.
845  *
846  * See avfilter_get_audio_buffer_ref_from_arrays_channels() for a version
847  * that can handle unknown channel layouts.
848  *
849  * @param data           pointers to the samples plane buffers
850  * @param linesize       linesize for the samples plane buffers
851  * @param perms          the required access permissions
852  * @param nb_samples     number of samples per channel
853  * @param sample_fmt     the format of each sample in the buffer to allocate
854  * @param channel_layout the channel layout of the buffer
855  */
856 attribute_deprecated
857 AVFilterBufferRef *avfilter_get_audio_buffer_ref_from_arrays(uint8_t **data,
858                                                              int linesize,
859                                                              int perms,
860                                                              int nb_samples,
861                                                              enum AVSampleFormat sample_fmt,
862                                                              uint64_t channel_layout);
863 /**
864  * Create an audio buffer reference wrapped around an already
865  * allocated samples buffer.
866  *
867  * @param data           pointers to the samples plane buffers
868  * @param linesize       linesize for the samples plane buffers
869  * @param perms          the required access permissions
870  * @param nb_samples     number of samples per channel
871  * @param sample_fmt     the format of each sample in the buffer to allocate
872  * @param channels       the number of channels of the buffer
873  * @param channel_layout the channel layout of the buffer,
874  *                       must be either 0 or consistent with channels
875  */
876 attribute_deprecated
877 AVFilterBufferRef *avfilter_get_audio_buffer_ref_from_arrays_channels(uint8_t **data,
878                                                                       int linesize,
879                                                                       int perms,
880                                                                       int nb_samples,
881                                                                       enum AVSampleFormat sample_fmt,
882                                                                       int channels,
883                                                                       uint64_t channel_layout);
884
885 #endif
886
887
888 #define AVFILTER_CMD_FLAG_ONE   1 ///< Stop once a filter understood the command (for target=all for example), fast filters are favored automatically
889 #define AVFILTER_CMD_FLAG_FAST  2 ///< Only execute command when its fast (like a video out that supports contrast adjustment in hw)
890
891 /**
892  * Make the filter instance process a command.
893  * It is recommended to use avfilter_graph_send_command().
894  */
895 int avfilter_process_command(AVFilterContext *filter, const char *cmd, const char *arg, char *res, int res_len, int flags);
896
897 /** Initialize the filter system. Register all builtin filters. */
898 void avfilter_register_all(void);
899
900 #if FF_API_OLD_FILTER_REGISTER
901 /** Uninitialize the filter system. Unregister all filters. */
902 attribute_deprecated
903 void avfilter_uninit(void);
904 #endif
905
906 /**
907  * Register a filter. This is only needed if you plan to use
908  * avfilter_get_by_name later to lookup the AVFilter structure by name. A
909  * filter can still by instantiated with avfilter_graph_alloc_filter even if it
910  * is not registered.
911  *
912  * @param filter the filter to register
913  * @return 0 if the registration was successful, a negative value
914  * otherwise
915  */
916 int avfilter_register(AVFilter *filter);
917
918 /**
919  * Get a filter definition matching the given name.
920  *
921  * @param name the filter name to find
922  * @return     the filter definition, if any matching one is registered.
923  *             NULL if none found.
924  */
925 AVFilter *avfilter_get_by_name(const char *name);
926
927 /**
928  * Iterate over all registered filters.
929  * @return If prev is non-NULL, next registered filter after prev or NULL if
930  * prev is the last filter. If prev is NULL, return the first registered filter.
931  */
932 const AVFilter *avfilter_next(const AVFilter *prev);
933
934 #if FF_API_OLD_FILTER_REGISTER
935 /**
936  * If filter is NULL, returns a pointer to the first registered filter pointer,
937  * if filter is non-NULL, returns the next pointer after filter.
938  * If the returned pointer points to NULL, the last registered filter
939  * was already reached.
940  * @deprecated use avfilter_next()
941  */
942 attribute_deprecated
943 AVFilter **av_filter_next(AVFilter **filter);
944 #endif
945
946 #if FF_API_AVFILTER_OPEN
947 /**
948  * Create a filter instance.
949  *
950  * @param filter_ctx put here a pointer to the created filter context
951  * on success, NULL on failure
952  * @param filter    the filter to create an instance of
953  * @param inst_name Name to give to the new instance. Can be NULL for none.
954  * @return >= 0 in case of success, a negative error code otherwise
955  * @deprecated use avfilter_graph_alloc_filter() instead
956  */
957 attribute_deprecated
958 int avfilter_open(AVFilterContext **filter_ctx, AVFilter *filter, const char *inst_name);
959 #endif
960
961
962 #if FF_API_AVFILTER_INIT_FILTER
963 /**
964  * Initialize a filter.
965  *
966  * @param filter the filter to initialize
967  * @param args   A string of parameters to use when initializing the filter.
968  *               The format and meaning of this string varies by filter.
969  * @param opaque Any extra non-string data needed by the filter. The meaning
970  *               of this parameter varies by filter.
971  * @return       zero on success
972  */
973 attribute_deprecated
974 int avfilter_init_filter(AVFilterContext *filter, const char *args, void *opaque);
975 #endif
976
977 /**
978  * Initialize a filter with the supplied parameters.
979  *
980  * @param ctx  uninitialized filter context to initialize
981  * @param args Options to initialize the filter with. This must be a
982  *             ':'-separated list of options in the 'key=value' form.
983  *             May be NULL if the options have been set directly using the
984  *             AVOptions API or there are no options that need to be set.
985  * @return 0 on success, a negative AVERROR on failure
986  */
987 int avfilter_init_str(AVFilterContext *ctx, const char *args);
988
989 /**
990  * Initialize a filter with the supplied dictionary of options.
991  *
992  * @param ctx     uninitialized filter context to initialize
993  * @param options An AVDictionary filled with options for this filter. On
994  *                return this parameter will be destroyed and replaced with
995  *                a dict containing options that were not found. This dictionary
996  *                must be freed by the caller.
997  *                May be NULL, then this function is equivalent to
998  *                avfilter_init_str() with the second parameter set to NULL.
999  * @return 0 on success, a negative AVERROR on failure
1000  *
1001  * @note This function and avfilter_init_str() do essentially the same thing,
1002  * the difference is in manner in which the options are passed. It is up to the
1003  * calling code to choose whichever is more preferable. The two functions also
1004  * behave differently when some of the provided options are not declared as
1005  * supported by the filter. In such a case, avfilter_init_str() will fail, but
1006  * this function will leave those extra options in the options AVDictionary and
1007  * continue as usual.
1008  */
1009 int avfilter_init_dict(AVFilterContext *ctx, AVDictionary **options);
1010
1011 /**
1012  * Free a filter context. This will also remove the filter from its
1013  * filtergraph's list of filters.
1014  *
1015  * @param filter the filter to free
1016  */
1017 void avfilter_free(AVFilterContext *filter);
1018
1019 /**
1020  * Insert a filter in the middle of an existing link.
1021  *
1022  * @param link the link into which the filter should be inserted
1023  * @param filt the filter to be inserted
1024  * @param filt_srcpad_idx the input pad on the filter to connect
1025  * @param filt_dstpad_idx the output pad on the filter to connect
1026  * @return     zero on success
1027  */
1028 int avfilter_insert_filter(AVFilterLink *link, AVFilterContext *filt,
1029                            unsigned filt_srcpad_idx, unsigned filt_dstpad_idx);
1030
1031 #if FF_API_AVFILTERBUFFER
1032 /**
1033  * Copy the frame properties of src to dst, without copying the actual
1034  * image data.
1035  *
1036  * @return 0 on success, a negative number on error.
1037  */
1038 attribute_deprecated
1039 int avfilter_copy_frame_props(AVFilterBufferRef *dst, const AVFrame *src);
1040
1041 /**
1042  * Copy the frame properties and data pointers of src to dst, without copying
1043  * the actual data.
1044  *
1045  * @return 0 on success, a negative number on error.
1046  */
1047 attribute_deprecated
1048 int avfilter_copy_buf_props(AVFrame *dst, const AVFilterBufferRef *src);
1049 #endif
1050
1051 /**
1052  * @return AVClass for AVFilterContext.
1053  *
1054  * @see av_opt_find().
1055  */
1056 const AVClass *avfilter_get_class(void);
1057
1058 typedef struct AVFilterGraphInternal AVFilterGraphInternal;
1059
1060 typedef struct AVFilterGraph {
1061     const AVClass *av_class;
1062 #if FF_API_FOO_COUNT
1063     attribute_deprecated
1064     unsigned filter_count_unused;
1065 #endif
1066     AVFilterContext **filters;
1067 #if !FF_API_FOO_COUNT
1068     unsigned nb_filters;
1069 #endif
1070
1071     char *scale_sws_opts; ///< sws options to use for the auto-inserted scale filters
1072     char *resample_lavr_opts;   ///< libavresample options to use for the auto-inserted resample filters
1073 #if FF_API_FOO_COUNT
1074     unsigned nb_filters;
1075 #endif
1076
1077     /**
1078      * Type of multithreading allowed for filters in this graph. A combination
1079      * of AVFILTER_THREAD_* flags.
1080      *
1081      * May be set by the caller at any point, the setting will apply to all
1082      * filters initialized after that. The default is allowing everything.
1083      *
1084      * When a filter in this graph is initialized, this field is combined using
1085      * bit AND with AVFilterContext.thread_type to get the final mask used for
1086      * determining allowed threading types. I.e. a threading type needs to be
1087      * set in both to be allowed.
1088      */
1089     int thread_type;
1090
1091     /**
1092      * Maximum number of threads used by filters in this graph. May be set by
1093      * the caller before adding any filters to the filtergraph. Zero (the
1094      * default) means that the number of threads is determined automatically.
1095      */
1096     int nb_threads;
1097
1098     /**
1099      * Opaque object for libavfilter internal use.
1100      */
1101     AVFilterGraphInternal *internal;
1102
1103     char *aresample_swr_opts; ///< swr options to use for the auto-inserted aresample filters, Access ONLY through AVOptions
1104
1105     /**
1106      * Private fields
1107      *
1108      * The following fields are for internal use only.
1109      * Their type, offset, number and semantic can change without notice.
1110      */
1111
1112     AVFilterLink **sink_links;
1113     int sink_links_count;
1114
1115     unsigned disable_auto_convert;
1116 } AVFilterGraph;
1117
1118 /**
1119  * Allocate a filter graph.
1120  */
1121 AVFilterGraph *avfilter_graph_alloc(void);
1122
1123 /**
1124  * Create a new filter instance in a filter graph.
1125  *
1126  * @param graph graph in which the new filter will be used
1127  * @param filter the filter to create an instance of
1128  * @param name Name to give to the new instance (will be copied to
1129  *             AVFilterContext.name). This may be used by the caller to identify
1130  *             different filters, libavfilter itself assigns no semantics to
1131  *             this parameter. May be NULL.
1132  *
1133  * @return the context of the newly created filter instance (note that it is
1134  *         also retrievable directly through AVFilterGraph.filters or with
1135  *         avfilter_graph_get_filter()) on success or NULL or failure.
1136  */
1137 AVFilterContext *avfilter_graph_alloc_filter(AVFilterGraph *graph,
1138                                              const AVFilter *filter,
1139                                              const char *name);
1140
1141 /**
1142  * Get a filter instance with name name from graph.
1143  *
1144  * @return the pointer to the found filter instance or NULL if it
1145  * cannot be found.
1146  */
1147 AVFilterContext *avfilter_graph_get_filter(AVFilterGraph *graph, char *name);
1148
1149 #if FF_API_AVFILTER_OPEN
1150 /**
1151  * Add an existing filter instance to a filter graph.
1152  *
1153  * @param graphctx  the filter graph
1154  * @param filter the filter to be added
1155  *
1156  * @deprecated use avfilter_graph_alloc_filter() to allocate a filter in a
1157  * filter graph
1158  */
1159 attribute_deprecated
1160 int avfilter_graph_add_filter(AVFilterGraph *graphctx, AVFilterContext *filter);
1161 #endif
1162
1163 /**
1164  * Create and add a filter instance into an existing graph.
1165  * The filter instance is created from the filter filt and inited
1166  * with the parameters args and opaque.
1167  *
1168  * In case of success put in *filt_ctx the pointer to the created
1169  * filter instance, otherwise set *filt_ctx to NULL.
1170  *
1171  * @param name the instance name to give to the created filter instance
1172  * @param graph_ctx the filter graph
1173  * @return a negative AVERROR error code in case of failure, a non
1174  * negative value otherwise
1175  */
1176 int avfilter_graph_create_filter(AVFilterContext **filt_ctx, AVFilter *filt,
1177                                  const char *name, const char *args, void *opaque,
1178                                  AVFilterGraph *graph_ctx);
1179
1180 /**
1181  * Enable or disable automatic format conversion inside the graph.
1182  *
1183  * Note that format conversion can still happen inside explicitly inserted
1184  * scale and aresample filters.
1185  *
1186  * @param flags  any of the AVFILTER_AUTO_CONVERT_* constants
1187  */
1188 void avfilter_graph_set_auto_convert(AVFilterGraph *graph, unsigned flags);
1189
1190 enum {
1191     AVFILTER_AUTO_CONVERT_ALL  =  0, /**< all automatic conversions enabled */
1192     AVFILTER_AUTO_CONVERT_NONE = -1, /**< all automatic conversions disabled */
1193 };
1194
1195 /**
1196  * Check validity and configure all the links and formats in the graph.
1197  *
1198  * @param graphctx the filter graph
1199  * @param log_ctx context used for logging
1200  * @return 0 in case of success, a negative AVERROR code otherwise
1201  */
1202 int avfilter_graph_config(AVFilterGraph *graphctx, void *log_ctx);
1203
1204 /**
1205  * Free a graph, destroy its links, and set *graph to NULL.
1206  * If *graph is NULL, do nothing.
1207  */
1208 void avfilter_graph_free(AVFilterGraph **graph);
1209
1210 /**
1211  * A linked-list of the inputs/outputs of the filter chain.
1212  *
1213  * This is mainly useful for avfilter_graph_parse() / avfilter_graph_parse2(),
1214  * where it is used to communicate open (unlinked) inputs and outputs from and
1215  * to the caller.
1216  * This struct specifies, per each not connected pad contained in the graph, the
1217  * filter context and the pad index required for establishing a link.
1218  */
1219 typedef struct AVFilterInOut {
1220     /** unique name for this input/output in the list */
1221     char *name;
1222
1223     /** filter context associated to this input/output */
1224     AVFilterContext *filter_ctx;
1225
1226     /** index of the filt_ctx pad to use for linking */
1227     int pad_idx;
1228
1229     /** next input/input in the list, NULL if this is the last */
1230     struct AVFilterInOut *next;
1231 } AVFilterInOut;
1232
1233 /**
1234  * Allocate a single AVFilterInOut entry.
1235  * Must be freed with avfilter_inout_free().
1236  * @return allocated AVFilterInOut on success, NULL on failure.
1237  */
1238 AVFilterInOut *avfilter_inout_alloc(void);
1239
1240 /**
1241  * Free the supplied list of AVFilterInOut and set *inout to NULL.
1242  * If *inout is NULL, do nothing.
1243  */
1244 void avfilter_inout_free(AVFilterInOut **inout);
1245
1246 /**
1247  * Add a graph described by a string to a graph.
1248  *
1249  * @param graph   the filter graph where to link the parsed graph context
1250  * @param filters string to be parsed
1251  * @param inputs  pointer to a linked list to the inputs of the graph, may be NULL.
1252  *                If non-NULL, *inputs is updated to contain the list of open inputs
1253  *                after the parsing, should be freed with avfilter_inout_free().
1254  * @param outputs pointer to a linked list to the outputs of the graph, may be NULL.
1255  *                If non-NULL, *outputs is updated to contain the list of open outputs
1256  *                after the parsing, should be freed with avfilter_inout_free().
1257  * @return non negative on success, a negative AVERROR code on error
1258  */
1259 int avfilter_graph_parse(AVFilterGraph *graph, const char *filters,
1260                          AVFilterInOut **inputs, AVFilterInOut **outputs,
1261                          void *log_ctx);
1262
1263 /**
1264  * Add a graph described by a string to a graph.
1265  *
1266  * @param[in]  graph   the filter graph where to link the parsed graph context
1267  * @param[in]  filters string to be parsed
1268  * @param[out] inputs  a linked list of all free (unlinked) inputs of the
1269  *                     parsed graph will be returned here. It is to be freed
1270  *                     by the caller using avfilter_inout_free().
1271  * @param[out] outputs a linked list of all free (unlinked) outputs of the
1272  *                     parsed graph will be returned here. It is to be freed by the
1273  *                     caller using avfilter_inout_free().
1274  * @return zero on success, a negative AVERROR code on error
1275  *
1276  * @note the difference between avfilter_graph_parse2() and
1277  * avfilter_graph_parse() is that in avfilter_graph_parse(), the caller provides
1278  * the lists of inputs and outputs, which therefore must be known before calling
1279  * the function. On the other hand, avfilter_graph_parse2() \em returns the
1280  * inputs and outputs that are left unlinked after parsing the graph and the
1281  * caller then deals with them. Another difference is that in
1282  * avfilter_graph_parse(), the inputs parameter describes inputs of the
1283  * <em>already existing</em> part of the graph; i.e. from the point of view of
1284  * the newly created part, they are outputs. Similarly the outputs parameter
1285  * describes outputs of the already existing filters, which are provided as
1286  * inputs to the parsed filters.
1287  * avfilter_graph_parse2() takes the opposite approach -- it makes no reference
1288  * whatsoever to already existing parts of the graph and the inputs parameter
1289  * will on return contain inputs of the newly parsed part of the graph.
1290  * Analogously the outputs parameter will contain outputs of the newly created
1291  * filters.
1292  */
1293 int avfilter_graph_parse2(AVFilterGraph *graph, const char *filters,
1294                           AVFilterInOut **inputs,
1295                           AVFilterInOut **outputs);
1296
1297 /**
1298  * Send a command to one or more filter instances.
1299  *
1300  * @param graph  the filter graph
1301  * @param target the filter(s) to which the command should be sent
1302  *               "all" sends to all filters
1303  *               otherwise it can be a filter or filter instance name
1304  *               which will send the command to all matching filters.
1305  * @param cmd    the command to send, for handling simplicity all commands must be alphanumeric only
1306  * @param arg    the argument for the command
1307  * @param res    a buffer with size res_size where the filter(s) can return a response.
1308  *
1309  * @returns >=0 on success otherwise an error code.
1310  *              AVERROR(ENOSYS) on unsupported commands
1311  */
1312 int avfilter_graph_send_command(AVFilterGraph *graph, const char *target, const char *cmd, const char *arg, char *res, int res_len, int flags);
1313
1314 /**
1315  * Queue a command for one or more filter instances.
1316  *
1317  * @param graph  the filter graph
1318  * @param target the filter(s) to which the command should be sent
1319  *               "all" sends to all filters
1320  *               otherwise it can be a filter or filter instance name
1321  *               which will send the command to all matching filters.
1322  * @param cmd    the command to sent, for handling simplicity all commands must be alphanummeric only
1323  * @param arg    the argument for the command
1324  * @param ts     time at which the command should be sent to the filter
1325  *
1326  * @note As this executes commands after this function returns, no return code
1327  *       from the filter is provided, also AVFILTER_CMD_FLAG_ONE is not supported.
1328  */
1329 int avfilter_graph_queue_command(AVFilterGraph *graph, const char *target, const char *cmd, const char *arg, int flags, double ts);
1330
1331
1332 /**
1333  * Dump a graph into a human-readable string representation.
1334  *
1335  * @param graph    the graph to dump
1336  * @param options  formatting options; currently ignored
1337  * @return  a string, or NULL in case of memory allocation failure;
1338  *          the string must be freed using av_free
1339  */
1340 char *avfilter_graph_dump(AVFilterGraph *graph, const char *options);
1341
1342 /**
1343  * Request a frame on the oldest sink link.
1344  *
1345  * If the request returns AVERROR_EOF, try the next.
1346  *
1347  * Note that this function is not meant to be the sole scheduling mechanism
1348  * of a filtergraph, only a convenience function to help drain a filtergraph
1349  * in a balanced way under normal circumstances.
1350  *
1351  * Also note that AVERROR_EOF does not mean that frames did not arrive on
1352  * some of the sinks during the process.
1353  * When there are multiple sink links, in case the requested link
1354  * returns an EOF, this may cause a filter to flush pending frames
1355  * which are sent to another sink link, although unrequested.
1356  *
1357  * @return  the return value of ff_request_frame(),
1358  *          or AVERROR_EOF if all links returned AVERROR_EOF
1359  */
1360 int avfilter_graph_request_oldest(AVFilterGraph *graph);
1361
1362 /**
1363  * @}
1364  */
1365
1366 #endif /* AVFILTER_AVFILTER_H */