cmdutils: print missing caps in print_codec().
[ffmpeg.git] / libavfilter / buffersrc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008 Vitor Sessak
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  * memory buffer source filter
24  */
25
26 #include <float.h>
27
28 #include "libavutil/channel_layout.h"
29 #include "libavutil/common.h"
30 #include "libavutil/fifo.h"
31 #include "libavutil/frame.h"
32 #include "libavutil/imgutils.h"
33 #include "libavutil/internal.h"
34 #include "libavutil/opt.h"
35 #include "libavutil/samplefmt.h"
36 #include "audio.h"
37 #include "avfilter.h"
38 #include "buffersrc.h"
39 #include "formats.h"
40 #include "internal.h"
41 #include "video.h"
42
43 typedef struct BufferSourceContext {
44     const AVClass    *class;
45     AVFifoBuffer     *fifo;
46     AVRational        time_base;     ///< time_base to set in the output link
47     AVRational        frame_rate;    ///< frame_rate to set in the output link
48     unsigned          nb_failed_requests;
49     unsigned          warning_limit;
50
51     /* video only */
52     int               w, h;
53     enum AVPixelFormat  pix_fmt;
54     AVRational        pixel_aspect;
55     char              *sws_param;
56
57     AVBufferRef *hw_frames_ctx;
58
59     /* audio only */
60     int sample_rate;
61     enum AVSampleFormat sample_fmt;
62     int channels;
63     uint64_t channel_layout;
64     char    *channel_layout_str;
65
66     int got_format_from_params;
67     int eof;
68 } BufferSourceContext;
69
70 #define CHECK_VIDEO_PARAM_CHANGE(s, c, width, height, format)\
71     if (c->w != width || c->h != height || c->pix_fmt != format) {\
72         av_log(s, AV_LOG_INFO, "Changing frame properties on the fly is not supported by all filters.\n");\
73     }
74
75 #define CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(s, c, srate, ch_layout, ch_count, format)\
76     if (c->sample_fmt != format || c->sample_rate != srate ||\
77         c->channel_layout != ch_layout || c->channels != ch_count) {\
78         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Changing frame properties on the fly is not supported.\n");\
79         return AVERROR(EINVAL);\
80     }
81
82 AVBufferSrcParameters *av_buffersrc_parameters_alloc(void)
83 {
84     AVBufferSrcParameters *par = av_mallocz(sizeof(*par));
85     if (!par)
86         return NULL;
87
88     par->format = -1;
89
90     return par;
91 }
92
93 int av_buffersrc_parameters_set(AVFilterContext *ctx, AVBufferSrcParameters *param)
94 {
95     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
96
97     if (param->time_base.num > 0 && param->time_base.den > 0)
98         s->time_base = param->time_base;
99
100     switch (ctx->filter->outputs[0].type) {
101     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
102         if (param->format != AV_PIX_FMT_NONE) {
103             s->got_format_from_params = 1;
104             s->pix_fmt = param->format;
105         }
106         if (param->width > 0)
107             s->w = param->width;
108         if (param->height > 0)
109             s->h = param->height;
110         if (param->sample_aspect_ratio.num > 0 && param->sample_aspect_ratio.den > 0)
111             s->pixel_aspect = param->sample_aspect_ratio;
112         if (param->frame_rate.num > 0 && param->frame_rate.den > 0)
113             s->frame_rate = param->frame_rate;
114         if (param->hw_frames_ctx) {
115             av_buffer_unref(&s->hw_frames_ctx);
116             s->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(param->hw_frames_ctx);
117             if (!s->hw_frames_ctx)
118                 return AVERROR(ENOMEM);
119         }
120         break;
121     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
122         if (param->format != AV_SAMPLE_FMT_NONE) {
123             s->got_format_from_params = 1;
124             s->sample_fmt = param->format;
125         }
126         if (param->sample_rate > 0)
127             s->sample_rate = param->sample_rate;
128         if (param->channel_layout)
129             s->channel_layout = param->channel_layout;
130         break;
131     default:
132         return AVERROR_BUG;
133     }
134
135     return 0;
136 }
137
138 int attribute_align_arg av_buffersrc_write_frame(AVFilterContext *ctx, const AVFrame *frame)
139 {
140     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, (AVFrame *)frame,
141                                         AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF);
142 }
143
144 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame)
145 {
146     return av_buffersrc_add_frame_flags(ctx, frame, 0);
147 }
148
149 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
150                                            AVFrame *frame, int flags);
151
152 int attribute_align_arg av_buffersrc_add_frame_flags(AVFilterContext *ctx, AVFrame *frame, int flags)
153 {
154     AVFrame *copy = NULL;
155     int ret = 0;
156
157     if (frame && frame->channel_layout &&
158         av_get_channel_layout_nb_channels(frame->channel_layout) != frame->channels) {
159         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Layout indicates a different number of channels than actually present\n");
160         return AVERROR(EINVAL);
161     }
162
163     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) || !frame)
164         return av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, frame, flags);
165
166     if (!(copy = av_frame_alloc()))
167         return AVERROR(ENOMEM);
168     ret = av_frame_ref(copy, frame);
169     if (ret >= 0)
170         ret = av_buffersrc_add_frame_internal(ctx, copy, flags);
171
172     av_frame_free(&copy);
173     return ret;
174 }
175
176 static int push_frame(AVFilterGraph *graph)
177 {
178     int ret;
179
180     while (1) {
181         ret = ff_filter_graph_run_once(graph);
182         if (ret == AVERROR(EAGAIN))
183             break;
184         if (ret < 0)
185             return ret;
186     }
187     return 0;
188 }
189
190 static int av_buffersrc_add_frame_internal(AVFilterContext *ctx,
191                                            AVFrame *frame, int flags)
192 {
193     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
194     AVFrame *copy;
195     int refcounted, ret;
196
197     s->nb_failed_requests = 0;
198
199     if (!frame)
200         return av_buffersrc_close(ctx, AV_NOPTS_VALUE, flags);
201     if (s->eof)
202         return AVERROR(EINVAL);
203
204     refcounted = !!frame->buf[0];
205
206     if (!(flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_NO_CHECK_FORMAT)) {
207
208     switch (ctx->outputs[0]->type) {
209     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
210         CHECK_VIDEO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->width, frame->height,
211                                  frame->format);
212         break;
213     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
214         /* For layouts unknown on input but known on link after negotiation. */
215         if (!frame->channel_layout)
216             frame->channel_layout = s->channel_layout;
217         CHECK_AUDIO_PARAM_CHANGE(ctx, s, frame->sample_rate, frame->channel_layout,
218                                  frame->channels, frame->format);
219         break;
220     default:
221         return AVERROR(EINVAL);
222     }
223
224     }
225
226     if (!av_fifo_space(s->fifo) &&
227         (ret = av_fifo_realloc2(s->fifo, av_fifo_size(s->fifo) +
228                                          sizeof(copy))) < 0)
229         return ret;
230
231     if (!(copy = av_frame_alloc()))
232         return AVERROR(ENOMEM);
233
234     if (refcounted) {
235         av_frame_move_ref(copy, frame);
236     } else {
237         ret = av_frame_ref(copy, frame);
238         if (ret < 0) {
239             av_frame_free(&copy);
240             return ret;
241         }
242     }
243
244     if ((ret = av_fifo_generic_write(s->fifo, &copy, sizeof(copy), NULL)) < 0) {
245         if (refcounted)
246             av_frame_move_ref(frame, copy);
247         av_frame_free(&copy);
248         return ret;
249     }
250
251     if ((ret = ctx->output_pads[0].request_frame(ctx->outputs[0])) < 0)
252         return ret;
253
254     if ((flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH)) {
255         ret = push_frame(ctx->graph);
256         if (ret < 0)
257             return ret;
258     }
259
260     return 0;
261 }
262
263 int av_buffersrc_close(AVFilterContext *ctx, int64_t pts, unsigned flags)
264 {
265     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
266
267     s->eof = 1;
268     ff_avfilter_link_set_in_status(ctx->outputs[0], AVERROR_EOF, pts);
269     return (flags & AV_BUFFERSRC_FLAG_PUSH) ? push_frame(ctx->graph) : 0;
270 }
271
272 static av_cold int init_video(AVFilterContext *ctx)
273 {
274     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
275
276     if (!(c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_NONE || c->got_format_from_params) || !c->w || !c->h ||
277         av_q2d(c->time_base) <= 0) {
278         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid parameters provided.\n");
279         return AVERROR(EINVAL);
280     }
281
282     if (!(c->fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVFrame*))))
283         return AVERROR(ENOMEM);
284
285     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE, "w:%d h:%d pixfmt:%s tb:%d/%d fr:%d/%d sar:%d/%d sws_param:%s\n",
286            c->w, c->h, av_get_pix_fmt_name(c->pix_fmt),
287            c->time_base.num, c->time_base.den, c->frame_rate.num, c->frame_rate.den,
288            c->pixel_aspect.num, c->pixel_aspect.den, (char *)av_x_if_null(c->sws_param, ""));
289     c->warning_limit = 100;
290     return 0;
291 }
292
293 unsigned av_buffersrc_get_nb_failed_requests(AVFilterContext *buffer_src)
294 {
295     return ((BufferSourceContext *)buffer_src->priv)->nb_failed_requests;
296 }
297
298 #define OFFSET(x) offsetof(BufferSourceContext, x)
299 #define A AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM
300 #define V AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM|AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM
301
302 static const AVOption buffer_options[] = {
303     { "width",         NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
304     { "video_size",    NULL,                     OFFSET(w),                AV_OPT_TYPE_IMAGE_SIZE,                .flags = V },
305     { "height",        NULL,                     OFFSET(h),                AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, V },
306     { "pix_fmt",       NULL,                     OFFSET(pix_fmt),          AV_OPT_TYPE_PIXEL_FMT, { .i64 = AV_PIX_FMT_NONE }, .min = AV_PIX_FMT_NONE, .max = INT_MAX, .flags = V },
307     { "sar",           "sample aspect ratio",    OFFSET(pixel_aspect),     AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
308     { "pixel_aspect",  "sample aspect ratio",    OFFSET(pixel_aspect),     AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
309     { "time_base",     NULL,                     OFFSET(time_base),        AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
310     { "frame_rate",    NULL,                     OFFSET(frame_rate),       AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, DBL_MAX, V },
311     { "sws_param",     NULL,                     OFFSET(sws_param),        AV_OPT_TYPE_STRING,                    .flags = V },
312     { NULL },
313 };
314
315 AVFILTER_DEFINE_CLASS(buffer);
316
317 static const AVOption abuffer_options[] = {
318     { "time_base",      NULL, OFFSET(time_base),           AV_OPT_TYPE_RATIONAL, { .dbl = 0 }, 0, INT_MAX, A },
319     { "sample_rate",    NULL, OFFSET(sample_rate),         AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, A },
320     { "sample_fmt",     NULL, OFFSET(sample_fmt),          AV_OPT_TYPE_SAMPLE_FMT, { .i64 = AV_SAMPLE_FMT_NONE }, .min = AV_SAMPLE_FMT_NONE, .max = INT_MAX, .flags = A },
321     { "channel_layout", NULL, OFFSET(channel_layout_str),  AV_OPT_TYPE_STRING,             .flags = A },
322     { "channels",       NULL, OFFSET(channels),            AV_OPT_TYPE_INT,      { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, A },
323     { NULL },
324 };
325
326 AVFILTER_DEFINE_CLASS(abuffer);
327
328 static av_cold int init_audio(AVFilterContext *ctx)
329 {
330     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
331     int ret = 0;
332
333     if (!(s->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_NONE || s->got_format_from_params)) {
334         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Sample format was not set or was invalid\n");
335         return AVERROR(EINVAL);
336     }
337
338     if (s->channel_layout_str || s->channel_layout) {
339         int n;
340
341         if (!s->channel_layout) {
342             s->channel_layout = av_get_channel_layout(s->channel_layout_str);
343             if (!s->channel_layout) {
344                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid channel layout %s.\n",
345                        s->channel_layout_str);
346                 return AVERROR(EINVAL);
347             }
348         }
349         n = av_get_channel_layout_nb_channels(s->channel_layout);
350         if (s->channels) {
351             if (n != s->channels) {
352                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
353                        "Mismatching channel count %d and layout '%s' "
354                        "(%d channels)\n",
355                        s->channels, s->channel_layout_str, n);
356                 return AVERROR(EINVAL);
357             }
358         }
359         s->channels = n;
360     } else if (!s->channels) {
361         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Neither number of channels nor "
362                                   "channel layout specified\n");
363         return AVERROR(EINVAL);
364     }
365
366     if (!(s->fifo = av_fifo_alloc(sizeof(AVFrame*))))
367         return AVERROR(ENOMEM);
368
369     if (!s->time_base.num)
370         s->time_base = (AVRational){1, s->sample_rate};
371
372     av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
373            "tb:%d/%d samplefmt:%s samplerate:%d chlayout:%s\n",
374            s->time_base.num, s->time_base.den, av_get_sample_fmt_name(s->sample_fmt),
375            s->sample_rate, s->channel_layout_str);
376     s->warning_limit = 100;
377
378     return ret;
379 }
380
381 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
382 {
383     BufferSourceContext *s = ctx->priv;
384     while (s->fifo && av_fifo_size(s->fifo)) {
385         AVFrame *frame;
386         av_fifo_generic_read(s->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
387         av_frame_free(&frame);
388     }
389     av_buffer_unref(&s->hw_frames_ctx);
390     av_fifo_freep(&s->fifo);
391 }
392
393 static int query_formats(AVFilterContext *ctx)
394 {
395     BufferSourceContext *c = ctx->priv;
396     AVFilterChannelLayouts *channel_layouts = NULL;
397     AVFilterFormats *formats = NULL;
398     AVFilterFormats *samplerates = NULL;
399     int ret;
400
401     switch (ctx->outputs[0]->type) {
402     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
403         if ((ret = ff_add_format         (&formats, c->pix_fmt)) < 0 ||
404             (ret = ff_set_common_formats (ctx     , formats   )) < 0)
405             return ret;
406         break;
407     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
408         if ((ret = ff_add_format             (&formats    , c->sample_fmt )) < 0 ||
409             (ret = ff_set_common_formats     (ctx         , formats       )) < 0 ||
410             (ret = ff_add_format             (&samplerates, c->sample_rate)) < 0 ||
411             (ret = ff_set_common_samplerates (ctx         , samplerates   )) < 0)
412             return ret;
413
414         if ((ret = ff_add_channel_layout(&channel_layouts,
415                               c->channel_layout ? c->channel_layout :
416                               FF_COUNT2LAYOUT(c->channels))) < 0)
417             return ret;
418         if ((ret = ff_set_common_channel_layouts(ctx, channel_layouts)) < 0)
419             return ret;
420         break;
421     default:
422         return AVERROR(EINVAL);
423     }
424
425     return 0;
426 }
427
428 static int config_props(AVFilterLink *link)
429 {
430     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
431
432     switch (link->type) {
433     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
434         link->w = c->w;
435         link->h = c->h;
436         link->sample_aspect_ratio = c->pixel_aspect;
437
438         if (c->hw_frames_ctx) {
439             link->hw_frames_ctx = av_buffer_ref(c->hw_frames_ctx);
440             if (!link->hw_frames_ctx)
441                 return AVERROR(ENOMEM);
442         }
443         break;
444     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
445         if (!c->channel_layout)
446             c->channel_layout = link->channel_layout;
447         break;
448     default:
449         return AVERROR(EINVAL);
450     }
451
452     link->time_base = c->time_base;
453     link->frame_rate = c->frame_rate;
454     return 0;
455 }
456
457 static int request_frame(AVFilterLink *link)
458 {
459     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
460     AVFrame *frame;
461     int ret;
462
463     if (!av_fifo_size(c->fifo)) {
464         if (c->eof)
465             return AVERROR_EOF;
466         c->nb_failed_requests++;
467         return AVERROR(EAGAIN);
468     }
469     av_fifo_generic_read(c->fifo, &frame, sizeof(frame), NULL);
470
471     ret = ff_filter_frame(link, frame);
472
473     return ret;
474 }
475
476 static int poll_frame(AVFilterLink *link)
477 {
478     BufferSourceContext *c = link->src->priv;
479     int size = av_fifo_size(c->fifo);
480     if (!size && c->eof)
481         return AVERROR_EOF;
482     return size/sizeof(AVFrame*);
483 }
484
485 static const AVFilterPad avfilter_vsrc_buffer_outputs[] = {
486     {
487         .name          = "default",
488         .type          = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
489         .request_frame = request_frame,
490         .poll_frame    = poll_frame,
491         .config_props  = config_props,
492     },
493     { NULL }
494 };
495
496 AVFilter ff_vsrc_buffer = {
497     .name      = "buffer",
498     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer video frames, and make them accessible to the filterchain."),
499     .priv_size = sizeof(BufferSourceContext),
500     .query_formats = query_formats,
501
502     .init      = init_video,
503     .uninit    = uninit,
504
505     .inputs    = NULL,
506     .outputs   = avfilter_vsrc_buffer_outputs,
507     .priv_class = &buffer_class,
508 };
509
510 static const AVFilterPad avfilter_asrc_abuffer_outputs[] = {
511     {
512         .name          = "default",
513         .type          = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
514         .request_frame = request_frame,
515         .poll_frame    = poll_frame,
516         .config_props  = config_props,
517     },
518     { NULL }
519 };
520
521 AVFilter ff_asrc_abuffer = {
522     .name          = "abuffer",
523     .description   = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Buffer audio frames, and make them accessible to the filterchain."),
524     .priv_size     = sizeof(BufferSourceContext),
525     .query_formats = query_formats,
526
527     .init      = init_audio,
528     .uninit    = uninit,
529
530     .inputs    = NULL,
531     .outputs   = avfilter_asrc_abuffer_outputs,
532     .priv_class = &abuffer_class,
533 };