avfilter: allow setpts filter to use wallclock time for calculations
[ffmpeg.git] / libavfilter / vf_setpts.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010 Stefano Sabatini
3  * Copyright (c) 2008 Victor Paesa
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 /* #define DEBUG */
28
29 #include "libavutil/eval.h"
30 #include "libavutil/internal.h"
31 #include "libavutil/mathematics.h"
32 #include "libavutil/time.h"
33 #include "avfilter.h"
34 #include "internal.h"
35 #include "video.h"
36
37 static const char *const var_names[] = {
38     "E",           ///< Euler number
39     "INTERLACED",  ///< tell if the current frame is interlaced
40     "N",           ///< frame number (starting at zero)
41     "PHI",         ///< golden ratio
42     "PI",          ///< greek pi
43     "POS",         ///< original position in the file of the frame
44     "PREV_INPTS",  ///< previous  input PTS
45     "PREV_OUTPTS", ///< previous output PTS
46     "PTS",         ///< original pts in the file of the frame
47     "STARTPTS",   ///< PTS at start of movie
48     "TB",          ///< timebase
49     "RTCTIME",     ///< wallclock (RTC) time in micro seconds
50     "RTCSTART",    ///< wallclock (RTC) time at the start of the movie in micro seconds
51     NULL
52 };
53
54 enum var_name {
55     VAR_E,
56     VAR_INTERLACED,
57     VAR_N,
58     VAR_PHI,
59     VAR_PI,
60     VAR_POS,
61     VAR_PREV_INPTS,
62     VAR_PREV_OUTPTS,
63     VAR_PTS,
64     VAR_STARTPTS,
65     VAR_TB,
66     VAR_RTCTIME,
67     VAR_RTCSTART,
68     VAR_VARS_NB
69 };
70
71 typedef struct {
72     AVExpr *expr;
73     double var_values[VAR_VARS_NB];
74 } SetPTSContext;
75
76 static av_cold int init(AVFilterContext *ctx, const char *args)
77 {
78     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
79     int ret;
80
81     if ((ret = av_expr_parse(&setpts->expr, args ? args : "PTS",
82                              var_names, NULL, NULL, NULL, NULL, 0, ctx)) < 0) {
83         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Error while parsing expression '%s'\n", args);
84         return ret;
85     }
86
87     setpts->var_values[VAR_E          ] = M_E;
88     setpts->var_values[VAR_N          ] = 0.0;
89     setpts->var_values[VAR_PHI        ] = M_PHI;
90     setpts->var_values[VAR_PI         ] = M_PI;
91     setpts->var_values[VAR_PREV_INPTS ] = NAN;
92     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTPTS] = NAN;
93     setpts->var_values[VAR_STARTPTS   ] = NAN;
94     return 0;
95 }
96
97 static int config_input(AVFilterLink *inlink)
98 {
99     SetPTSContext *setpts = inlink->dst->priv;
100
101     setpts->var_values[VAR_TB] = av_q2d(inlink->time_base);
102     setpts->var_values[VAR_RTCSTART] = av_gettime();
103
104     av_log(inlink->src, AV_LOG_VERBOSE, "TB:%f\n", setpts->var_values[VAR_TB]);
105     return 0;
106 }
107
108 #define D2TS(d)  (isnan(d) ? AV_NOPTS_VALUE : (int64_t)(d))
109 #define TS2D(ts) ((ts) == AV_NOPTS_VALUE ? NAN : (double)(ts))
110
111 static int filter_frame(AVFilterLink *inlink, AVFilterBufferRef *frame)
112 {
113     SetPTSContext *setpts = inlink->dst->priv;
114     int64_t in_pts = frame->pts;
115     double d;
116
117     if (isnan(setpts->var_values[VAR_STARTPTS]))
118         setpts->var_values[VAR_STARTPTS] = TS2D(frame->pts);
119
120     setpts->var_values[VAR_INTERLACED] = frame->video->interlaced;
121     setpts->var_values[VAR_PTS       ] = TS2D(frame->pts);
122     setpts->var_values[VAR_POS       ] = frame->pos == -1 ? NAN : frame->pos;
123     setpts->var_values[VAR_RTCTIME   ] = av_gettime();
124
125     d = av_expr_eval(setpts->expr, setpts->var_values, NULL);
126     frame->pts = D2TS(d);
127
128 #ifdef DEBUG
129     av_log(inlink->dst, AV_LOG_DEBUG,
130            "n:%"PRId64" interlaced:%d pos:%"PRId64" pts:%"PRId64" t:%f -> pts:%"PRId64" t:%f\n",
131            (int64_t)setpts->var_values[VAR_N],
132            (int)setpts->var_values[VAR_INTERLACED],
133            frame->pos, in_pts, in_pts * av_q2d(inlink->time_base),
134            frame->pts, frame->pts * av_q2d(inlink->time_base));
135 #endif
136
137
138     setpts->var_values[VAR_N] += 1.0;
139     setpts->var_values[VAR_PREV_INPTS ] = TS2D(in_pts);
140     setpts->var_values[VAR_PREV_OUTPTS] = TS2D(frame->pts);
141     return ff_filter_frame(inlink->dst->outputs[0], frame);
142 }
143
144 static av_cold void uninit(AVFilterContext *ctx)
145 {
146     SetPTSContext *setpts = ctx->priv;
147     av_expr_free(setpts->expr);
148     setpts->expr = NULL;
149 }
150
151 static const AVFilterPad avfilter_vf_setpts_inputs[] = {
152     {
153         .name             = "default",
154         .type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
155         .get_video_buffer = ff_null_get_video_buffer,
156         .config_props     = config_input,
157         .filter_frame     = filter_frame,
158     },
159     { NULL }
160 };
161
162 static const AVFilterPad avfilter_vf_setpts_outputs[] = {
163     {
164         .name = "default",
165         .type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO,
166     },
167     { NULL }
168 };
169
170 AVFilter avfilter_vf_setpts = {
171     .name      = "setpts",
172     .description = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Set PTS for the output video frame."),
173     .init      = init,
174     .uninit    = uninit,
175
176     .priv_size = sizeof(SetPTSContext),
177
178     .inputs    = avfilter_vf_setpts_inputs,
179     .outputs   = avfilter_vf_setpts_outputs,
180 };