cinelerra-5.1/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 "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         virtual int write_packet(FFPacket &pkt);
  84         int read_packet();
  85         int seek(int64_t no, double rate);
  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         int open_stats_file();
 103         int close_stats_file();
 104         int read_stats_file();
 105         int write_stats_file();
 106         int init_stats_file();
 107
 108         FFMPEG *ffmpeg;
 109         AVStream *st;
 110         AVFormatContext *fmt_ctx;
 111         AVCodecContext *avctx;
 112
 113         AVFilterContext *buffersink_ctx;
 114         AVFilterContext *buffersrc_ctx;
 115         AVFilterGraph *filter_graph;
 116         AVFrame *frame, *fframe;
 117         AVBSFContext *bsfc;
 118
 119         FFPacket ipkt;
 120         int need_packet, flushed;
 121
 122         int frm_count;
 123         List<FFrame> frms;
 124         Mutex *frm_lock;
 125
 126         int64_t nudge;
 127         int64_t seek_pos, curr_pos;
 128         int fidx;
 129         int reading, writing;
 130         int seeked, eof;
 131
 132         FILE *stats_fp;
 133         char *stats_filename;
 134         char *stats_in;
 135         int pass;
 136
 137         int st_eof() { return eof; }
 138         void st_eof(int v) { eof = v; }
 139 };
 140
 141 class FFAudioStream : public FFStream {
 142         float *inp, *outp, *bfr, *lmt;
 143         int64_t hpos, sz;
 144         int nch;
 145
 146         int read(float *fp, long len);
 147         void realloc(long nsz, int nch, long len);
 148         void realloc(long nsz, int nch);
 149         void reserve(long nsz, int nch);
 150         long used();
 151         long avail();
 152         void iseek(int64_t ofs);
 153         float *get_outp(int len);
 154         int64_t put_inp(int len);
 155         int write(const float *fp, long len);
 156         int zero(long len);
 157         int write(const double *dp, long len, int ch);
 158         int write_packet(FFPacket &pkt);
 159 public:
 160         FFAudioStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 161         virtual ~FFAudioStream();
 162         int is_audio() { return 1; }
 163         int is_video() { return 0; }
 164         void init_swr(int ichs, int ifmt, int irate);
 165         int get_samples(float *&samples, uint8_t **data, int len);
 166         int load_history(uint8_t **data, int len);
 167         int decode_frame(AVFrame *frame);
 168         int encode_frame(AVFrame *frame);
 169         int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar);
 170         void load_markers();
 171         IndexMarks *get_markers();
 172
 173         int encode_activate();
 174         int64_t load_buffer(double ** const sp, int len);
 175         int in_history(int64_t pos);
 176         void reset_history();
 177         int read(double *dp, long len, int ch);
 178
 179         int init_frame(AVFrame *frame);
 180         int load(int64_t pos, int len);
 181         int audio_seek(int64_t pos);
 182         int encode(double **samples, int len);
 183         int drain();
 184
 185         int idx;
 186         int channel0, channels;
 187         int sample_rate;
 188         int mbsz, frame_sz;
 189         int64_t length;
 190
 191         SwrContext *resample_context;
 192         int swr_ichs, swr_ifmt, swr_irate;
 193         int aud_bfr_sz;
 194         float *aud_bfr;
 195 };
 196
 197
 198 class FFVideoConvert {
 199 public:
 200         struct SwsContext *convert_ctx;
 201
 202         FFVideoConvert() { convert_ctx = 0; }
 203         ~FFVideoConvert() { if( convert_ctx ) sws_freeContext(convert_ctx); }
 204
 205         static AVPixelFormat color_model_to_pix_fmt(int color_model);
 206         static int pix_fmt_to_color_model(AVPixelFormat pix_fmt);
 207
 208         int convert_picture_vframe(VFrame *frame, AVFrame *ip);
 209         int convert_picture_vframe(VFrame *frame, AVFrame *ip, AVFrame *ipic);
 210         int convert_cmodel(VFrame *frame, AVFrame *ip);
 211         int transfer_cmodel(VFrame *frame, AVFrame *ifp);
 212         int convert_vframe_picture(VFrame *frame, AVFrame *op);
 213         int convert_vframe_picture(VFrame *frame, AVFrame *op, AVFrame *opic);
 214         int convert_pixfmt(VFrame *frame, AVFrame *op);
 215         int transfer_pixfmt(VFrame *frame, AVFrame *ofp);
 216 };
 217
 218 class FFVideoStream : public FFStream, public FFVideoConvert {
 219         int write_packet(FFPacket &pkt);
 220 public:
 221         FFVideoStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 222         virtual ~FFVideoStream();
 223         int is_audio() { return 0; }
 224         int is_video() { return 1; }
 225         int decode_frame(AVFrame *frame);
 226         int encode_frame(AVFrame *frame);
 227         int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar);
 228         void load_markers();
 229         IndexMarks *get_markers();
 230
 231         int init_frame(AVFrame *picture);
 232         int load(VFrame *vframe, int64_t pos);
 233         int video_seek(int64_t pos);
 234         int encode(VFrame *vframe);
 235         int drain();
 236
 237         int idx;
 238         double frame_rate;
 239         int width, height;
 240         int64_t length;
 241         float aspect_ratio;
 242
 243         int interlaced;
 244         int top_field_first;
 245 };
 246
 247 class FFMPEG : public Thread {
 248 public:
 249         static Mutex fflock;
 250         static void ff_lock(const char *cp=0) { fflock.lock(cp); }
 251         static void ff_unlock() { fflock.unlock(); }
 252
 253         int check_sample_rate(AVCodec *codec, int sample_rate);
 254         AVRational check_frame_rate(AVCodec *codec, double frame_rate);
 255         AVRational to_sample_aspect_ratio(Asset *asset);
 256         AVRational to_time_base(int sample_rate);
 257
 258         static void set_option_path(char *path, const char *fmt, ...);
 259         static void get_option_path(char *path, const char *type, const char *spec);
 260         static int get_format(char *format, const char *path, const char *spec);
 261         static int get_codec(char *codec, const char *path, const char *spec);
 262         static int scan_option_line(char *cp,char *tag,char *val);
 263         static int load_defaults(const char *path, const char *type,
 264                  char *codec, char *codec_options, int len);
 265         static void set_asset_format(Asset *asset, const char *text);
 266         int get_file_format();
 267         int get_encoder(const char *options, char *format, char *codec, char *bsfilter);
 268         int get_encoder(FILE *fp, char *format, char *codec, char *bsfilter);
 269         int read_options(const char *options, AVDictionary *&opts, int skip=0);
 270         int scan_options(const char *options, AVDictionary *&opts, AVStream *st);
 271         int read_options(FILE *fp, const char *options, AVDictionary *&opts);
 272         int load_options(const char *options, AVDictionary *&opts);
 273         static int load_options(const char *path, char *bfr, int len);
 274         void set_loglevel(const char *ap);
 275         static double to_secs(int64_t time, AVRational time_base);
 276         int info(char *text, int len);
 277
 278         int init_decoder(const char *filename);
 279         int open_decoder();
 280         int init_encoder(const char *filename);
 281         int open_encoder(const char *type, const char *spec);
 282         int close_encoder();
 283
 284         int total_audio_channels();
 285         int total_video_channels();
 286
 287         int audio_seek(int ch, int64_t pos);
 288         int video_seek(int layer, int64_t pos);
 289
 290         int decode(int chn, int64_t pos, double *samples, int len);
 291         int decode(int layer, int64_t pos, VFrame *frame);
 292         int decode_activate();
 293         int encode(int stream, double **samples, int len);
 294         int encode(int stream, VFrame *frame);
 295         int encode_activate();
 296
 297         FileBase *file_base;
 298         AVFormatContext *fmt_ctx;
 299         ArrayList<FFAudioStream*> ffaudio;
 300         ArrayList<FFVideoStream*> ffvideo;
 301         AVDictionary *opts;
 302         double opt_duration;
 303         char *opt_video_filter;
 304         char *opt_audio_filter;
 305         char file_format[BCTEXTLEN];
 306
 307         class ffidx {
 308         public:
 309                 uint16_t st_idx, st_ch;
 310                 ffidx() { st_idx = st_ch = 0; }
 311                 ffidx(const ffidx &t) { st_idx = t.st_idx;  st_ch = t.st_ch; }
 312                 ffidx(uint16_t fidx, uint16_t ch) { st_idx = fidx; st_ch = ch; }
 313         };
 314
 315         ArrayList<ffidx> astrm_index;
 316         ArrayList<ffidx> vstrm_index;
 317         int mux_audio(FFrame *frm);
 318         int mux_video(FFrame *frm);
 319         Condition *mux_lock;
 320         Condition *flow_lock;
 321         int done, flow;
 322
 323         void start_muxer();
 324         void stop_muxer();
 325         void flow_off();
 326         void flow_on();
 327         void flow_ctl();
 328         void mux();
 329         void run();
 330
 331         int decoding, encoding;
 332         int has_audio, has_video;
 333
 334         FFMPEG(FileBase *file_base=0);
 335         ~FFMPEG();
 336         int scan(IndexState *index_state, int64_t *scan_position, int *canceled);
 337
 338         int ff_audio_stream(int channel) { return astrm_index[channel].st_idx; }
 339         int ff_video_stream(int layer) { return vstrm_index[layer].st_idx; }
 340
 341         int ff_total_audio_channels();
 342         int ff_total_astreams();
 343         int ff_audio_channels(int stream);
 344         int ff_sample_rate(int stream);
 345         const char *ff_audio_format(int stream);
 346         int ff_audio_pid(int stream);
 347         int64_t ff_audio_samples(int stream);
 348         int ff_audio_for_video(int vstream, int astream, int64_t &channels);
 349
 350         int ff_total_video_layers();
 351         int ff_total_vstreams();
 352         int ff_video_width(int stream);
 353         int ff_video_height(int stream);
 354         int ff_set_video_width(int stream, int width);
 355         int ff_set_video_height(int stream, int height);
 356         int ff_coded_width(int stream);
 357         int ff_coded_height(int stream);
 358         float ff_aspect_ratio(int stream);
 359         double ff_frame_rate(int stream);
 360         const char *ff_video_format(int stream);
 361         int64_t ff_video_frames(int stream);
 362         int ff_video_pid(int stream);
 363         int ff_video_mpeg_color_range(int stream);
 364
 365         int ff_cpus();
 366         void dump_context(AVCodecContext *ctx);
 367 };
 368
 369 #endif /* FFMPEG_H */