Merge commit 'b472938233b98178ed6c1353c37e0dc7ab585902'
[ffmpeg.git] / libavfilter / setpts.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010 Stefano Sabatini
3  * Copyright (c) 2008 Victor Paesa
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 /**
23  * @file
24  * video presentation timestamp (PTS) modification filter
25  */
26
27 #include "libavutil/eval.h"
28 #include "libavutil/internal.h"
29 #include "libavutil/mathematics.h"
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "libavutil/time.h"
32 #include "audio.h"
33 #include "avfilter.h"
34 #include "internal.h"
35 #include "video.h"
36
37 static const char *const var_names[] = {
38     "FRAME_RATE",  ///< defined only for constant frame-rate video
39     "INTERLACED",  ///< tell if the current frame is interlaced
40     "N",           ///< frame / sample number (starting at zero)
41     "NB_CONSUMED_SAMPLES", ///< number of samples consumed by the filter (only audio)
42     "NB_SAMPLES",  ///< number of samples in the current frame (only audio)
43     "POS",         ///< original position in the file of the frame
44     "PREV_INPTS",  ///< previous  input PTS
45     "PREV_INT",    ///< previous  input time in seconds
46     "PREV_OUTPTS", ///< previous output PTS
47     "PREV_OUTT",   ///< previous output time in seconds
48     "PTS",         ///< original pts in the file of the frame
49     "SAMPLE_RATE", ///< sample rate (only audio)
50     "STARTPTS",    ///< PTS at start of movie
51     "STARTT",      ///< time at start of movie
52     "T",           ///< original time in the file of the frame
53     "TB",          ///< timebase
54     "RTCTIME",     ///< wallclock (RTC) time in micro seconds
55     "RTCSTART",    ///< wallclock (RTC) time at the start of the movie in micro seconds
56     "S",           //   Number of samples in the current frame
57     "SR",          //   Audio sample rate
58     NULL
59 };
60
61 enum var_name {
62     VAR_FRAME_RATE,
63     VAR_INTERLACED,
64     VAR_N,
65     VAR_NB_CONSUMED_SAMPLES,
66     VAR_NB_SAMPLES,
67     VAR_POS,
68     VAR_PREV_INPTS,
69     VAR_PREV_INT,
70     VAR_PREV_OUTPTS,
71     VAR_PREV_OUTT,
72     VAR_PTS,
73     VAR_SAMPLE_RATE,
74     VAR_STARTPTS,
75     VAR_STARTT,
76     VAR_T,
77     VAR_TB,
78     VAR_RTCTIME,
79     VAR_RTCSTART,
80     VAR_S,
81     VAR_SR,
82     VAR_VARS_NB
83 };
84
85 typedef struct {
86     const AVClass *class;
87     char *expr_str;
88     AVExpr *expr;
89     double var_values[VAR_VARS_NB];
90     enum AVMediaType type;
91 } SetPTSContext;
92
93 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx)
94 {
95     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
96     int ret;
97
98     if ((ret = av_expr_parse(&setpts->expr, setpts->expr_str,
99                              var_names, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0) {
100         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error while parsing expression '%s'\n", setpts->expr_str);
101         return ret;
102     }
103
104     setpts->var_values[VAR_N]           = 0.0;
105     setpts->var_values[VAR_S]           = 0.0;
106     setpts->var_values[VAR_PREV_INPTS]  = NAN;
107     setpts->var_values[VAR_PREV_INT]    = NAN;
108     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTPTS] = NAN;
109     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTT]   = NAN;
110     setpts->var_values[VAR_STARTPTS]    = NAN;
111     setpts->var_values[VAR_STARTT]      = NAN;
112     return 0;
113 }
114
115 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
116 {
117     AVFilterContext *ctx = inlink->dst;
118     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
119
120     setpts->type = inlink->type;
121     setpts->var_values[VAR_TB] = av_q2d(inlink->time_base);
122     setpts->var_values[VAR_RTCSTART] = av_gettime();
123
124     setpts->var_values[VAR_SR] =
125     setpts->var_values[VAR_SAMPLE_RATE] =
126         setpts->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO ? inlink->sample_rate : NAN;
127
128     setpts->var_values[VAR_FRAME_RATE] = inlink->frame_rate.num && inlink->frame_rate.den ?
129         av_q2d(inlink->frame_rate) : NAN;
130
131     av_log(inlink->src, AV_LOG_VERBOSE, "TB:%f FRAME_RATE:%f SAMPLE_RATE:%f\n",
132            setpts->var_values[VAR_TB],
133            setpts->var_values[VAR_FRAME_RATE],
134            setpts->var_values[VAR_SAMPLE_RATE]);
135     return 0;
136 }
137
138 #define D2TS(d)  (isnan(d) ? AV_NOPTS_VALUE : (int64_t)(d))
139 #define TS2D(ts) ((ts) == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : (double)(ts))
140 #define TS2T(ts, tb) ((ts) == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : (double)(ts)*av_q2d(tb))
141
142 #define BUF_SIZE 64
143
144 static inline char *double2int64str(char *buf, double v)
145 {
146     if (isnan(v)) snprintf(buf, BUF_SIZE, "nan");
147     else          snprintf(buf, BUF_SIZE, "%"PRId64, (int64_t)v);
148     return buf;
149 }
150
151 #define d2istr(v) double2int64str((char[BUF_SIZE]){0}, v)
152
153 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFrame *frame)
154 {
155     SetPTSContext *setpts = inlink->dst->priv;
156     int64_t in_pts = frame->pts;
157     double d;
158
159     if (isnan(setpts->var_values[VAR_STARTPTS])) {
160         setpts->var_values[VAR_STARTPTS] = TS2D(frame->pts);
161         setpts->var_values[VAR_STARTT  ] = TS2T(frame->pts, inlink->time_base);
162     }
163     setpts->var_values[VAR_PTS       ] = TS2D(frame->pts);
164     setpts->var_values[VAR_T         ] = TS2T(frame->pts, inlink->time_base);
165     setpts->var_values[VAR_POS       ] = av_frame_get_pkt_pos(frame) == -1 ? NAN : av_frame_get_pkt_pos(frame);
166     setpts->var_values[VAR_RTCTIME   ] = av_gettime();
167
168     if (inlink->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
169         setpts->var_values[VAR_INTERLACED] = frame->interlaced_frame;
170     } else if (inlink->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
171         setpts->var_values[VAR_S] = frame->nb_samples;
172         setpts->var_values[VAR_NB_SAMPLES] = frame->nb_samples;
173     }
174
175     d = av_expr_eval(setpts->expr, setpts->var_values, NULL);
176     frame->pts = D2TS(d);
177
178     av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG,
179            "N:%"PRId64" PTS:%s T:%f POS:%s",
180            (int64_t)setpts->var_values[VAR_N],
181            d2istr(setpts->var_values[VAR_PTS]),
182            setpts->var_values[VAR_T],
183            d2istr(setpts->var_values[VAR_POS]));
184     switch (inlink->type) {
185     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
186         av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG, " INTERLACED:%"PRId64,
187                (int64_t)setpts->var_values[VAR_INTERLACED]);
188         break;
189     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
190         av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG, " NB_SAMPLES:%"PRId64" NB_CONSUMED_SAMPLES:%"PRId64,
191                (int64_t)setpts->var_values[VAR_NB_SAMPLES],
192                (int64_t)setpts->var_values[VAR_NB_CONSUMED_SAMPLES]);
193         break;
194     }
195     av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG, " -> PTS:%s T:%f\n", d2istr(d), TS2T(d, inlink->time_base));
196
197     if (inlink->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
198         setpts->var_values[VAR_N] += 1.0;
199     } else {
200         setpts->var_values[VAR_N] += frame->nb_samples;
201     }
202
203     setpts->var_values[VAR_PREV_INPTS ] = TS2D(in_pts);
204     setpts->var_values[VAR_PREV_INT   ] = TS2T(in_pts, inlink->time_base);
205     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTPTS] = TS2D(frame->pts);
206     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTT]   = TS2T(frame->pts, inlink->time_base);
207     if (setpts->type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
208         setpts->var_values[VAR_NB_CONSUMED_SAMPLES] += frame->nb_samples;
209     }
210     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
211 }
212
213 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
214 {
215     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
216     av_expr_free(setpts->expr);
217     setpts->expr = NULL;
218 }
219
220 #define OFFSET(x) offsetof(SetPTSContext, x)
221 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_VIDEO_PARAM | AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_FILTERING_PARAM
222 static const AVOption options[] = {
223     { "expr", "Expression determining the frame timestamp", OFFSET(expr_str), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = "PTS" }, .flags = FLAGS },
224     { NULL },
225 };
226
227 #if CONFIG_SETPTS_FILTER
228 static const AVClass setpts_class = {
229     .class_name = "setpts",
230     .item_name  = av_default_item_name,
231     .option     = options,
232     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
233 };
234
235 static const AVFilterPad avfilter_vf_setpts_inputs[] = {
236     {
237         .name             = "default",
238         .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
239         .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
240         .config_props     = config_input,
241         .filter_frame     = filter_frame,
242     },
243     { NULL }
244 };
245
246 static const AVFilterPad avfilter_vf_setpts_outputs[] = {
247     {
248         .name = "default",
249         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
250     },
251     { NULL }
252 };
253
254 AVFilter avfilter_vf_setpts = {
255     .name      = "setpts",
256     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Set PTS for the output video frame."),
257     .init      = init,
258     .uninit    = uninit,
259
260     .priv_size = sizeof(SetPTSContext),
261     .priv_class = &setpts_class,
262
263     .inputs    = avfilter_vf_setpts_inputs,
264     .outputs   = avfilter_vf_setpts_outputs,
265 };
266 #endif /* CONFIG_SETPTS_FILTER */
267
268 #if CONFIG_ASETPTS_FILTER
269
270 static const AVClass asetpts_class = {
271     .class_name = "asetpts",
272     .item_name  = av_default_item_name,
273     .option     = options,
274     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
275 };
276
277 static const AVFilterPad asetpts_inputs[] = {
278     {
279         .name             = "default",
280         .type             = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
281         .get_audio_buffer = ff_null_get_audio_buffer,
282         .config_props     = config_input,
283         .filter_frame     = filter_frame,
284     },
285     { NULL }
286 };
287
288 static const AVFilterPad asetpts_outputs[] = {
289     {
290         .name = "default",
291         .type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
292     },
293     { NULL }
294 };
295
296 AVFilter avfilter_af_asetpts = {
297     .name        = "asetpts",
298     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Set PTS for the output audio frame."),
299     .init        = init,
300     .uninit      = uninit,
301     .priv_size   = sizeof(SetPTSContext),
302     .priv_class  = &asetpts_class,
303     .inputs      = asetpts_inputs,
304     .outputs     = asetpts_outputs,
305 };
306 #endif /* CONFIG_ASETPTS_FILTER */