ffmpeg.h

   1 #ifndef FFMPEG_H
   2 #define FFMPEG_H
   3
   4 #include <stdio.h>
   5 #include <stdint.h>
   6 #include <stdlib.h>
   7 #include <unistd.h>
   8 #include <string.h>
   9
  10 #include "arraylist.h"
  11 #include "asset.inc"
  12 #include "bccmodels.h"
  13 #include "bcwindowbase.inc"
  14 #include "condition.h"
  15 #include "cstrdup.h"
  16 #include "linklist.h"
  17 #include "ffmpeg.inc"
  18 #include "filebase.inc"
  19 #include "fileffmpeg.inc"
  20 #include "indexstate.inc"
  21 #include "mutex.h"
  22 #include "thread.h"
  23 #include "vframe.inc"
  24
  25 extern "C" {
  26 #include "libavformat/avformat.h"
  27 #include "libavformat/avio.h"
  28 #include "libavcodec/avcodec.h"
  29 #include "libavfilter/avfilter.h"
  30 #include "libavutil/avutil.h"
  31 #include "libavfilter/buffersrc.h"
  32 #include "libavfilter/buffersink.h"
  33 #include "libavutil/imgutils.h"
  34 #include "libavutil/opt.h"
  35 #include "libavutil/pixdesc.h"
  36 #include "libswresample/swresample.h"
  37 #include "libswscale/swscale.h"
  38 }
  39
  40 class FFPacket  {
  41         AVPacket pkt;
  42 public:
  43         operator AVPacket*() { return &pkt; }
  44         operator AVPacket&() { return pkt; }
  45         AVPacket *operator ->() { return &pkt; }
  46
  47         void init();
  48         void finit();
  49         FFPacket() { init(); }
  50         ~FFPacket() { finit(); }
  51 };
  52
  53 class FFrame : public ListItem<FFrame> {
  54         AVFrame *frm;
  55         int init;
  56 public:
  57         int64_t position;
  58         FFStream *fst;
  59
  60         FFrame(FFStream *fst);
  61         ~FFrame();
  62
  63         operator AVFrame*() { return frm; }
  64         operator AVFrame&() { return *frm; }
  65         AVFrame *operator ->() { return frm; }
  66
  67         int initted() { return init; }
  68         void queue(int64_t pos);
  69         void dequeue();
  70 };
  71
  72 class FFStream {
  73 public:
  74         FFStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *st, int fidx);
  75         ~FFStream();
  76         static void ff_lock(const char *cp=0);
  77         static void ff_unlock();
  78         void queue(FFrame *frm);
  79         void dequeue(FFrame *frm);
  80
  81         virtual int encode_activate();
  82         virtual int decode_activate();
  83         int read_packet();
  84         int seek(int64_t no, double rate);
  85         int write_packet(FFPacket &pkt);
  86         int flush();
  87         int decode(AVFrame *frame);
  88         void load_markers(IndexMarks &marks, double rate);
  89
  90         virtual int is_audio() = 0;
  91         virtual int is_video() = 0;
  92         virtual int decode_frame(AVFrame *frame) = 0;
  93         virtual int encode_frame(AVFrame *frame) = 0;
  94         virtual int init_frame(AVFrame *frame) = 0;
  95         virtual int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar) = 0;
  96         virtual void load_markers() = 0;
  97         virtual IndexMarks *get_markers() = 0;
  98         int create_filter(const char *filter_spec);
  99         int load_filter(AVFrame *frame);
 100         int read_filter(AVFrame *frame);
 101         int read_frame(AVFrame *frame);
 102
 103         FFMPEG *ffmpeg;
 104         AVStream *st;
 105         AVFormatContext *fmt_ctx;
 106         AVCodecContext *avctx;
 107
 108         AVFilterContext *buffersink_ctx;
 109         AVFilterContext *buffersrc_ctx;
 110         AVFilterGraph *filter_graph;
 111         AVFrame *frame, *fframe;
 112         AVBSFContext *bsfc;
 113
 114         FFPacket ipkt;
 115         int need_packet, flushed;
 116
 117         int frm_count;
 118         List<FFrame> frms;
 119         Mutex *frm_lock;
 120
 121         int64_t nudge;
 122         int64_t seek_pos, curr_pos;
 123         int fidx;
 124         int reading, writing;
 125         int seeked, eof;
 126
 127         int st_eof() { return eof; }
 128         void st_eof(int v) { eof = v; }
 129 };
 130
 131 class FFAudioStream : public FFStream {
 132         float *inp, *outp, *bfr, *lmt;
 133         int64_t hpos, sz;
 134         int nch;
 135
 136         int read(float *fp, long len);
 137         void realloc(long nsz, int nch, long len);
 138         void realloc(long nsz, int nch);
 139         void reserve(long nsz, int nch);
 140         long used();
 141         long avail();
 142         void iseek(int64_t ofs);
 143         float *get_outp(int len);
 144         int64_t put_inp(int len);
 145         int write(const float *fp, long len);
 146         int zero(long len);
 147         int write(const double *dp, long len, int ch);
 148 public:
 149         FFAudioStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 150         virtual ~FFAudioStream();
 151         int is_audio() { return 1; }
 152         int is_video() { return 0; }
 153         int get_samples(float *&samples, uint8_t **data, int len);
 154         int load_history(uint8_t **data, int len);
 155         int decode_frame(AVFrame *frame);
 156         int encode_frame(AVFrame *frame);
 157         int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar);
 158         void load_markers();
 159         IndexMarks *get_markers();
 160
 161         int encode_activate();
 162         int64_t load_buffer(double ** const sp, int len);
 163         int in_history(int64_t pos);
 164         void reset_history();
 165         int read(double *dp, long len, int ch);
 166
 167         int init_frame(AVFrame *frame);
 168         int load(int64_t pos, int len);
 169         int audio_seek(int64_t pos);
 170         int encode(double **samples, int len);
 171
 172         int idx;
 173         int channel0, channels;
 174         int sample_rate;
 175         int mbsz, frame_sz;
 176         int64_t length;
 177
 178         SwrContext *resample_context;
 179         int aud_bfr_sz;
 180         float *aud_bfr;
 181 };
 182
 183
 184 class FFVideoConvert {
 185 public:
 186         struct SwsContext *convert_ctx;
 187
 188         FFVideoConvert() { convert_ctx = 0; }
 189         ~FFVideoConvert() { if( convert_ctx ) sws_freeContext(convert_ctx); }
 190
 191         static AVPixelFormat color_model_to_pix_fmt(int color_model);
 192         static int pix_fmt_to_color_model(AVPixelFormat pix_fmt);
 193
 194         int convert_picture_vframe(VFrame *frame, AVFrame *ip);
 195         int convert_picture_vframe(VFrame *frame, AVFrame *ip, AVFrame *ipic);
 196         int convert_cmodel(VFrame *frame, AVFrame *ip);
 197         int transfer_cmodel(VFrame *frame, AVFrame *ifp);
 198         int convert_vframe_picture(VFrame *frame, AVFrame *op);
 199         int convert_vframe_picture(VFrame *frame, AVFrame *op, AVFrame *opic);
 200         int convert_pixfmt(VFrame *frame, AVFrame *op);
 201         int transfer_pixfmt(VFrame *frame, AVFrame *ofp);
 202 };
 203
 204 class FFVideoStream : public FFStream, public FFVideoConvert {
 205 public:
 206         FFVideoStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 207         virtual ~FFVideoStream();
 208         int is_audio() { return 0; }
 209         int is_video() { return 1; }
 210         int decode_frame(AVFrame *frame);
 211         int encode_frame(AVFrame *frame);
 212         int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar);
 213         void load_markers();
 214         IndexMarks *get_markers();
 215
 216         int init_frame(AVFrame *picture);
 217         int load(VFrame *vframe, int64_t pos);
 218         int video_seek(int64_t pos);
 219         int encode(VFrame *vframe);
 220
 221         int idx;
 222         double frame_rate;
 223         int width, height;
 224         int64_t length;
 225         float aspect_ratio;
 226
 227         int interlaced;
 228         int top_field_first;
 229 };
 230
 231 class FFMPEG : public Thread {
 232 public:
 233         static Mutex fflock;
 234         static void ff_lock(const char *cp=0) { fflock.lock(cp); }
 235         static void ff_unlock() { fflock.unlock(); }
 236
 237         int check_sample_rate(AVCodec *codec, int sample_rate);
 238         AVRational check_frame_rate(AVCodec *codec, double frame_rate);
 239         AVRational to_sample_aspect_ratio(Asset *asset);
 240         AVRational to_time_base(int sample_rate);
 241
 242         static void set_option_path(char *path, const char *fmt, ...);
 243         static void get_option_path(char *path, const char *type, const char *spec);
 244         static int get_format(char *format, const char *path, const char *spec);
 245         static int get_codec(char *codec, const char *path, const char *spec);
 246         static int scan_option_line(char *cp,char *tag,char *val);
 247         static int load_defaults(const char *path, const char *type,
 248                  char *codec, char *codec_options, int len);
 249         static void set_asset_format(Asset *asset, const char *text);
 250         int get_file_format();
 251         int get_encoder(const char *options, char *format, char *codec, char *bsfilter);
 252         int get_encoder(FILE *fp, char *format, char *codec, char *bsfilter);
 253         int read_options(const char *options, AVDictionary *&opts, int skip=0);
 254         int scan_options(const char *options, AVDictionary *&opts, AVStream *st);
 255         int read_options(FILE *fp, const char *options, AVDictionary *&opts);
 256         int load_options(const char *options, AVDictionary *&opts);
 257         static int load_options(const char *path, char *bfr, int len);
 258         void set_loglevel(const char *ap);
 259         static double to_secs(int64_t time, AVRational time_base);
 260         int info(char *text, int len);
 261
 262         int init_decoder(const char *filename);
 263         int open_decoder();
 264         int init_encoder(const char *filename);
 265         int open_encoder(const char *type, const char *spec);
 266         int close_encoder();
 267
 268         int total_audio_channels();
 269         int total_video_channels();
 270
 271         int audio_seek(int ch, int64_t pos);
 272         int video_seek(int layer, int64_t pos);
 273
 274         int decode(int chn, int64_t pos, double *samples, int len);
 275         int decode(int layer, int64_t pos, VFrame *frame);
 276         int decode_activate();
 277         int encode(int stream, double **samples, int len);
 278         int encode(int stream, VFrame *frame);
 279         int encode_activate();
 280
 281         FileBase *file_base;
 282         AVFormatContext *fmt_ctx;
 283         ArrayList<FFAudioStream*> ffaudio;
 284         ArrayList<FFVideoStream*> ffvideo;
 285         AVDictionary *opts;
 286         double opt_duration;
 287         char *opt_video_filter;
 288         char *opt_audio_filter;
 289         char file_format[BCTEXTLEN];
 290
 291         class ffidx {
 292         public:
 293                 uint16_t st_idx, st_ch;
 294                 ffidx() { st_idx = st_ch = 0; }
 295                 ffidx(const ffidx &t) { st_idx = t.st_idx;  st_ch = t.st_ch; }
 296                 ffidx(uint16_t fidx, uint16_t ch) { st_idx = fidx; st_ch = ch; }
 297         };
 298
 299         ArrayList<ffidx> astrm_index;
 300         ArrayList<ffidx> vstrm_index;
 301         int mux_audio(FFrame *frm);
 302         int mux_video(FFrame *frm);
 303         Condition *mux_lock;
 304         Condition *flow_lock;
 305         int done, flow;
 306
 307         void start_muxer();
 308         void stop_muxer();
 309         void flow_off();
 310         void flow_on();
 311         void flow_ctl();
 312         void mux();
 313         void run();
 314
 315         int decoding, encoding;
 316         int has_audio, has_video;
 317
 318         FFMPEG(FileBase *file_base=0);
 319         ~FFMPEG();
 320         int scan(IndexState *index_state, int64_t *scan_position, int *canceled);
 321
 322         int ff_audio_stream(int channel) { return astrm_index[channel].st_idx; }
 323         int ff_video_stream(int layer) { return vstrm_index[layer].st_idx; }
 324
 325         int ff_total_audio_channels();
 326         int ff_total_astreams();
 327         int ff_audio_channels(int stream);
 328         int ff_sample_rate(int stream);
 329         const char *ff_audio_format(int stream);
 330         int ff_audio_pid(int stream);
 331         int64_t ff_audio_samples(int stream);
 332         int ff_audio_for_video(int vstream, int astream, int64_t &channels);
 333
 334         int ff_total_video_layers();
 335         int ff_total_vstreams();
 336         int ff_video_width(int stream);
 337         int ff_video_height(int stream);
 338         int ff_set_video_width(int stream, int width);
 339         int ff_set_video_height(int stream, int height);
 340         int ff_coded_width(int stream);
 341         int ff_coded_height(int stream);
 342         float ff_aspect_ratio(int stream);
 343         double ff_frame_rate(int stream);
 344         const char *ff_video_format(int stream);
 345         int64_t ff_video_frames(int stream);
 346         int ff_video_pid(int stream);
 347
 348         int ff_cpus();
 349         void dump_context(AVCodecContext *ctx);
 350 };
 351
 352 #endif /* FFMPEG_H */