cinelerra-5.0/cinelerra/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 "linklist.h"
  12 #include "asset.inc"
  13 #include "bccmodels.h"
  14 #include "cstrdup.h"
  15 #include "ffmpeg.inc"
  16 #include "filebase.inc"
  17 #include "fileffmpeg.inc"
  18 #include "vframe.inc"
  19
  20 extern "C" {
  21 #include "libavfilter/buffersrc.h"
  22 #include "libavfilter/buffersink.h"
  23 #include "libavformat/avformat.h"
  24 #include "libavformat/avio.h"
  25 #include "libavcodec/avcodec.h"
  26 #include "libavfilter/avfilter.h"
  27 #include "libavutil/avutil.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/pixdesc.h"
  30 #include "libswresample/swresample.h"
  31 #include "libswscale/swscale.h"
  32 }
  33
  34 class FFPacket  {
  35         AVPacket pkt;
  36 public:
  37         FFPacket();
  38         ~FFPacket();
  39         void init();
  40         operator AVPacket*() { return &pkt; }
  41         operator AVPacket&() { return pkt; }
  42         AVPacket *operator ->() { return &pkt; }
  43 };
  44
  45 class FFrame : public ListItem<FFrame> {
  46         AVFrame *frm;
  47         int init;
  48 public:
  49         int64_t position;
  50         FFStream *fst;
  51
  52         FFrame(FFStream *fst);
  53         ~FFrame();
  54
  55         operator AVFrame*() { return frm; }
  56         operator AVFrame&() { return *frm; }
  57         AVFrame *operator ->() { return frm; }
  58
  59         int initted() { return init; }
  60         void queue(int64_t pos);
  61         void dequeue();
  62 };
  63
  64 class FFAudioHistory {
  65 public:
  66         float *inp, *outp, *bfr, *lmt;
  67         long sz, bsz;
  68         int nch;
  69
  70         FFAudioHistory();
  71         ~FFAudioHistory();
  72         void reserve(long sz, int nch);
  73         void realloc(long sz, int nch);
  74         long used();
  75         long avail();
  76         void reset();
  77         void iseek(int64_t ofs);
  78         float *get_outp(int len);
  79         int64_t get_inp(int len);
  80         int write(const float *fp, long len);
  81         int copy(float *fp, long len);
  82         int zero(long len);
  83         int read(double *dp, long len, int ch);
  84         int write(const double *dp, long len, int ch);
  85 };
  86
  87 class FFStream {
  88 public:
  89         FFStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *st, int idx);
  90         ~FFStream();
  91         static void ff_lock(const char *cp=0);
  92         static void ff_unlock();
  93         void queue(FFrame *frm);
  94         void dequeue(FFrame *frm);
  95
  96         virtual int encode_activate();
  97         virtual int decode_activate();
  98         int read_packet();
  99         int decode(AVFrame *frame);
 100
 101         virtual int decode_frame(AVFrame *frame, int &got_frame) = 0;
 102         virtual int init_frame(AVFrame *frame) = 0;
 103         virtual int create_filter(const char *filter_spec,
 104                 AVCodecContext *src_ctx, AVCodecContext *sink_ctx) = 0;
 105         int create_filter(const char *filter_spec);
 106         int load_filter(AVFrame *frame);
 107         int read_filter(AVFrame *frame);
 108         int read_frame(AVFrame *frame);
 109
 110         FFMPEG *ffmpeg;
 111         AVStream *st;
 112         AVFormatContext *fmt_ctx;
 113
 114         AVFilterContext *buffersink_ctx;
 115         AVFilterContext *buffersrc_ctx;
 116         AVFilterGraph *filter_graph;
 117         AVFrame *frame, *fframe;
 118
 119         class BSFilter {
 120         public:
 121                 AVBitStreamFilterContext *bsfc;
 122                 const char *args;
 123                 BSFilter(const char *bsf, const char *ap) {
 124                         bsfc = av_bitstream_filter_init(bsf);
 125                         args = ap ? cstrdup(ap) : 0;
 126                 }
 127                 ~BSFilter() {
 128                         av_bitstream_filter_close(bsfc);
 129                         delete [] args;
 130                 }
 131         };
 132         void add_bsfilter(const char *bsf, const char *ap);
 133         ArrayList<BSFilter *> bsfilter;
 134         int bs_filter(AVPacket *pkt);
 135
 136         FFPacket ipkt;
 137         int need_packet, flushed;
 138
 139         int frm_count;
 140         List<FFrame> frms;
 141         Mutex *frm_lock;
 142
 143         int64_t nudge;
 144         int idx;
 145         int reading, writing;
 146         int eof;
 147
 148         int st_eof() {
 149                 return eof;
 150         }
 151         void st_eof(int v) {
 152                 if( !v ) { flushed = 0;  need_packet = 1; }
 153                 eof = v;
 154         }
 155 };
 156
 157 class FFAudioStream : public FFStream {
 158 public:
 159         FFAudioStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx);
 160         virtual ~FFAudioStream();
 161         int load_history(float *&bfr, int len);
 162         int decode_frame(AVFrame *frame, int &got_frame);
 163         int create_filter(const char *filter_spec,
 164                 AVCodecContext *src_ctx, AVCodecContext *sink_ctx);
 165
 166         int encode_activate();
 167         int nb_samples();
 168         void alloc_history(int len);
 169         void reserve_history(int len);
 170         void append_history(const float *fp, int len);
 171         void zero_history(int len);
 172         int64_t load_buffer(double ** const sp, int len);
 173         float *get_history(int len);
 174         int in_history(int64_t pos);
 175
 176         int init_frame(AVFrame *frame);
 177         int load(int64_t pos, int len);
 178         int audio_seek(int64_t pos);
 179         int encode(double **samples, int len);
 180
 181         int channel0, channels;
 182         int sample_rate;
 183         int mbsz, frame_sz;
 184         int64_t seek_pos, curr_pos;
 185         int64_t length;
 186
 187         FFAudioHistory history;
 188         SwrContext *resample_context;
 189         int aud_bfr_sz;
 190         float *aud_bfr;
 191 };
 192
 193 class FFVideoStream : public FFStream {
 194 public:
 195         FFVideoStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx);
 196         virtual ~FFVideoStream();
 197         int decode_frame(AVFrame *frame, int &got_frame);
 198         int create_filter(const char *filter_spec,
 199                 AVCodecContext *src_ctx, AVCodecContext *sink_ctx);
 200
 201         int init_frame(AVFrame *picture);
 202         int load(VFrame *vframe, int64_t pos);
 203         int video_seek(int64_t pos);
 204         int encode(VFrame *vframe);
 205
 206         double frame_rate;
 207         int width, height;
 208         int64_t seek_pos, curr_pos;
 209         int64_t length;
 210         float aspect_ratio;
 211
 212         struct SwsContext *convert_ctx;
 213         uint8_t *pkt_bfr;
 214         int pkt_bfr_sz;
 215
 216         static PixelFormat color_model_to_pix_fmt(int color_model);
 217         static int pix_fmt_to_color_model(PixelFormat pix_fmt);
 218
 219         int convert_picture_vframe(VFrame *frame,
 220                 AVPicture *ip, PixelFormat ifmt, int iw, int ih);
 221         int convert_cmodel(VFrame *frame_out,
 222                 AVPicture *ip, PixelFormat ifmt, int iw, int ih);
 223         int convert_vframe_picture(VFrame *frame,
 224                 AVPicture *op, PixelFormat ofmt, int ow, int oh);
 225         int convert_pixfmt(VFrame *frame_in,
 226                  AVPicture *op, PixelFormat ofmt, int ow, int oh);
 227 };
 228
 229 class FFMPEG : public Thread {
 230 public:
 231         static Mutex fflock;
 232         static void ff_lock(const char *cp=0) { fflock.lock(cp); }
 233         static void ff_unlock() { fflock.unlock(); }
 234
 235         int check_sample_rate(AVCodec *codec, int sample_rate);
 236         AVRational check_frame_rate(AVCodec *codec, double frame_rate);
 237         AVRational to_sample_aspect_ratio(double aspect_ratio);
 238         AVRational to_time_base(int sample_rate);
 239
 240         static void set_option_path(char *path, const char *fmt, ...);
 241         static void get_option_path(char *path, const char *type, const char *spec);
 242         int check_option(const char *path, char *spec);
 243         const char *get_file_format();
 244         int scan_option_line(char *cp,char *tag,char *val);
 245         int read_options(const char *options, char *format, char *codec,
 246                 char *bsfilter, char *bsargs, AVDictionary *&opts);
 247         int read_options(FILE *fp, const char *options,
 248                 char *format, char *codec, AVDictionary *&opts);
 249         int read_options(const char *options, AVDictionary *&opts);
 250         int read_options(FILE *fp, const char *options, AVDictionary *&opts, int no=0);
 251         int load_options(const char *options, AVDictionary *&opts);
 252         void set_loglevel(const char *ap);
 253         static double to_secs(int64_t time, AVRational time_base);
 254         int info(char *text, int len);
 255
 256         int init_decoder(const char *filename);
 257         int open_decoder();
 258         int init_encoder(const char *filename);
 259         int open_encoder(const char *path, const char *spec);
 260         int close_encoder();
 261
 262         int total_audio_channels();
 263         int total_video_channels();
 264
 265         int audio_seek(int ch, int64_t pos);
 266         int video_seek(int layer, int64_t pos);
 267
 268         int decode(int chn, int64_t pos, double *samples, int len);
 269         int decode(int layer, int64_t pos, VFrame *frame);
 270         int decode_activate();
 271         int encode(int stream, double **samples, int len);
 272         int encode(int stream, VFrame *frame);
 273         int encode_activate();
 274
 275         FileBase *file_base;
 276         AVFormatContext *fmt_ctx;
 277         ArrayList<FFAudioStream*> ffaudio;
 278         ArrayList<FFVideoStream*> ffvideo;
 279         AVDictionary *opts;
 280         double opt_duration;
 281         char *opt_video_filter;
 282         char *opt_audio_filter;
 283         char file_format[BCTEXTLEN];
 284
 285         class ffidx {
 286         public:
 287                 uint16_t st_idx, st_ch;
 288                 ffidx() { st_idx = st_ch = 0; }
 289                 ffidx(const ffidx &t) { st_idx = t.st_idx;  st_ch = t.st_ch; }
 290                 ffidx(uint16_t idx, uint16_t ch) { st_idx = idx; st_ch = ch; }
 291         };
 292
 293         ArrayList<ffidx> astrm_index;
 294         ArrayList<ffidx> vstrm_index;
 295         int mux_audio(FFrame *frm);
 296         int mux_video(FFrame *frm);
 297         Condition *mux_lock;
 298         Condition *flow_lock;
 299         int done, flow;
 300
 301         void start_muxer();
 302         void stop_muxer();
 303         void flow_off();
 304         void flow_on();
 305         void flow_ctl();
 306         void mux();
 307         void run();
 308
 309         int decoding, encoding;
 310         int has_audio, has_video;
 311
 312         FFMPEG(FileBase *file_base=0);
 313         ~FFMPEG();
 314
 315         int ff_audio_stream(int channel) { return astrm_index[channel].st_idx; }
 316         int ff_video_stream(int layer) { return vstrm_index[layer].st_idx; }
 317
 318         int ff_total_audio_channels();
 319         int ff_total_astreams();
 320         int ff_audio_channels(int stream);
 321         int ff_sample_rate(int stream);
 322         const char *ff_audio_format(int stream);
 323         int ff_audio_pid(int stream);
 324         int64_t ff_audio_samples(int stream);
 325         int ff_audio_for_video(int vstream, int astream, int64_t &channels);
 326
 327         int ff_total_video_layers();
 328         int ff_total_vstreams();
 329         int ff_video_width(int stream);
 330         int ff_video_height(int stream);
 331         int ff_set_video_width(int stream, int width);
 332         int ff_set_video_height(int stream, int height);
 333         int ff_coded_width(int stream);
 334         int ff_coded_height(int stream);
 335         float ff_aspect_ratio(int stream);
 336         double ff_frame_rate(int stream);
 337         const char *ff_video_format(int stream);
 338         int64_t ff_video_frames(int stream);
 339         int ff_video_pid(int stream);
 340
 341         int ff_cpus();
 342         void dump_context(AVCodecContext *ctx);
 343 };
 344
 345 #endif /* FFMPEG_H */