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         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(AVPacket *pkt, AVFrame *frame, int &got_frame) = 0;
  93         virtual int encode_frame(AVPacket *pkt, AVFrame *frame, int &got_frame) = 0;
  94         virtual int init_frame(AVFrame *frame) = 0;
  95         virtual int create_filter(const char *filter_spec,
  96                 AVCodecContext *src_ctx, AVCodecContext *sink_ctx) = 0;
  97         virtual void load_markers() = 0;
  98         virtual IndexMarks *get_markers() = 0;
  99         int create_filter(const char *filter_spec);
 100         int load_filter(AVFrame *frame);
 101         int read_filter(AVFrame *frame);
 102         int read_frame(AVFrame *frame);
 103
 104         FFMPEG *ffmpeg;
 105         AVStream *st;
 106         AVFormatContext *fmt_ctx;
 107
 108         AVFilterContext *buffersink_ctx;
 109         AVFilterContext *buffersrc_ctx;
 110         AVFilterGraph *filter_graph;
 111         AVFrame *frame, *fframe;
 112
 113         class BSFilter {
 114         public:
 115                 AVBitStreamFilterContext *bsfc;
 116                 const char *args;
 117                 BSFilter(const char *bsf, const char *ap) {
 118                         bsfc = av_bitstream_filter_init(bsf);
 119                         args = ap ? cstrdup(ap) : 0;
 120                 }
 121                 ~BSFilter() {
 122                         av_bitstream_filter_close(bsfc);
 123                         delete [] args;
 124                 }
 125         };
 126         void add_bsfilter(const char *bsf, const char *ap);
 127         ArrayList<BSFilter *> bsfilter;
 128         int bs_filter(AVPacket *pkt);
 129
 130         FFPacket ipkt;
 131         int need_packet, flushed;
 132
 133         int frm_count;
 134         List<FFrame> frms;
 135         Mutex *frm_lock;
 136
 137         int64_t nudge;
 138         int64_t seek_pos, curr_pos;
 139         int fidx;
 140         int reading, writing;
 141         int seeked, eof;
 142
 143         int st_eof() { return eof; }
 144         void st_eof(int v) { eof = v; }
 145 };
 146
 147 class FFAudioStream : public FFStream {
 148         float *inp, *outp, *bfr, *lmt;
 149         int64_t hpos, sz;
 150         int nch;
 151
 152         int read(float *fp, long len);
 153         void realloc(long nsz, int nch, long len);
 154         void realloc(long nsz, int nch);
 155         void reserve(long nsz, int nch);
 156         long used();
 157         long avail();
 158         void iseek(int64_t ofs);
 159         float *get_outp(int len);
 160         int64_t put_inp(int len);
 161         int write(const float *fp, long len);
 162         int zero(long len);
 163         int write(const double *dp, long len, int ch);
 164 public:
 165         FFAudioStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 166         virtual ~FFAudioStream();
 167         int is_audio() { return 1; }
 168         int is_video() { return 0; }
 169         int get_samples(float *&samples, uint8_t **data, int len);
 170         int load_history(uint8_t **data, int len);
 171         int decode_frame(AVPacket *pkt, AVFrame *frame, int &got_frame);
 172         int encode_frame(AVPacket *pkt, AVFrame *frame, int &got_frame);
 173         int create_filter(const char *filter_spec,
 174                 AVCodecContext *src_ctx, AVCodecContext *sink_ctx);
 175         void load_markers();
 176         IndexMarks *get_markers();
 177
 178         int encode_activate();
 179         int nb_samples();
 180         int64_t load_buffer(double ** const sp, int len);
 181         int in_history(int64_t pos);
 182         void reset_history();
 183         int read(double *dp, long len, int ch);
 184
 185         int init_frame(AVFrame *frame);
 186         int load(int64_t pos, int len);
 187         int audio_seek(int64_t pos);
 188         int encode(double **samples, int len);
 189
 190         int idx;
 191         int channel0, channels;
 192         int sample_rate;
 193         int mbsz, frame_sz;
 194         int64_t length;
 195
 196         SwrContext *resample_context;
 197         int aud_bfr_sz;
 198         float *aud_bfr;
 199 };
 200
 201
 202 class FFVideoConvert {
 203 public:
 204         struct SwsContext *convert_ctx;
 205
 206         FFVideoConvert() { convert_ctx = 0; }
 207         ~FFVideoConvert() { if( convert_ctx ) sws_freeContext(convert_ctx); }
 208
 209         static AVPixelFormat color_model_to_pix_fmt(int color_model);
 210         static int pix_fmt_to_color_model(AVPixelFormat pix_fmt);
 211
 212         int convert_picture_vframe(VFrame *frame,
 213                 AVFrame *ip, AVPixelFormat ifmt, int iw, int ih);
 214         int convert_cmodel(VFrame *frame_out,
 215                 AVFrame *ip, AVPixelFormat ifmt, int iw, int ih);
 216         int transfer_cmodel(VFrame *frame_in,  //defaults->metadata
 217                 AVFrame *ifp, AVPixelFormat ifmt, int iw, int ih);
 218         int convert_vframe_picture(VFrame *frame,
 219                 AVFrame *op, AVPixelFormat ofmt, int ow, int oh);
 220         int convert_pixfmt(VFrame *frame_in,
 221                  AVFrame *op, AVPixelFormat ofmt, int ow, int oh);
 222         int transfer_pixfmt(VFrame *frame_in,  //metadata->defaults
 223                  AVFrame *ofp, AVPixelFormat ofmt, int ow, int oh);
 224 };
 225
 226 class FFVideoStream : public FFStream, public FFVideoConvert {
 227 public:
 228         FFVideoStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 229         virtual ~FFVideoStream();
 230         int is_audio() { return 0; }
 231         int is_video() { return 1; }
 232         int decode_frame(AVPacket *pkt, AVFrame *frame, int &got_frame);
 233         int encode_frame(AVPacket *pkt, AVFrame *frame, int &got_frame);
 234         int create_filter(const char *filter_spec,
 235                 AVCodecContext *src_ctx, AVCodecContext *sink_ctx);
 236         void load_markers();
 237         IndexMarks *get_markers();
 238
 239         int init_frame(AVFrame *picture);
 240         int load(VFrame *vframe, int64_t pos);
 241         int video_seek(int64_t pos);
 242         int encode(VFrame *vframe);
 243
 244         int idx;
 245         double frame_rate;
 246         int width, height;
 247         int64_t length;
 248         float aspect_ratio;
 249
 250         uint8_t *pkt_bfr;
 251         int pkt_bfr_sz;
 252         int64_t start_pts;
 253 };
 254
 255 class FFMPEG : public Thread {
 256 public:
 257         static Mutex fflock;
 258         static void ff_lock(const char *cp=0) { fflock.lock(cp); }
 259         static void ff_unlock() { fflock.unlock(); }
 260
 261         int check_sample_rate(AVCodec *codec, int sample_rate);
 262         AVRational check_frame_rate(AVCodec *codec, double frame_rate);
 263         AVRational to_sample_aspect_ratio(Asset *asset);
 264         AVRational to_time_base(int sample_rate);
 265
 266         static void set_option_path(char *path, const char *fmt, ...);
 267         static void get_option_path(char *path, const char *type, const char *spec);
 268         static int get_format(char *format, const char *path, const char *spec);
 269         static int get_codec(char *codec, const char *path, const char *spec);
 270         static int scan_option_line(char *cp,char *tag,char *val);
 271         static int load_defaults(const char *path, const char *type,
 272                  char *codec, char *codec_options, int len);
 273         static void set_asset_format(Asset *asset, const char *text);
 274         int get_file_format();
 275         int get_encoder(const char *options,
 276                 char *format, char *codec, char *bsfilter, char *bsargs);
 277         int get_encoder(FILE *fp,
 278                 char *format, char *codec, char *bsfilter, char *bsargs);
 279         int read_options(const char *options, AVDictionary *&opts);
 280         int scan_options(const char *options, AVDictionary *&opts, AVStream *st);
 281         int read_options(FILE *fp, const char *options, AVDictionary *&opts);
 282         int load_options(const char *options, AVDictionary *&opts);
 283         static int load_options(const char *path, char *bfr, int len);
 284         void set_loglevel(const char *ap);
 285         static double to_secs(int64_t time, AVRational time_base);
 286         int info(char *text, int len);
 287
 288         int init_decoder(const char *filename);
 289         int open_decoder();
 290         int init_encoder(const char *filename);
 291         int open_encoder(const char *type, const char *spec);
 292         int close_encoder();
 293
 294         int total_audio_channels();
 295         int total_video_channels();
 296
 297         int audio_seek(int ch, int64_t pos);
 298         int video_seek(int layer, int64_t pos);
 299
 300         int decode(int chn, int64_t pos, double *samples, int len);
 301         int decode(int layer, int64_t pos, VFrame *frame);
 302         int decode_activate();
 303         int encode(int stream, double **samples, int len);
 304         int encode(int stream, VFrame *frame);
 305         int encode_activate();
 306
 307         FileBase *file_base;
 308         AVFormatContext *fmt_ctx;
 309         ArrayList<FFAudioStream*> ffaudio;
 310         ArrayList<FFVideoStream*> ffvideo;
 311         AVDictionary *opts;
 312         double opt_duration;
 313         char *opt_video_filter;
 314         char *opt_audio_filter;
 315         char file_format[BCTEXTLEN];
 316
 317         class ffidx {
 318         public:
 319                 uint16_t st_idx, st_ch;
 320                 ffidx() { st_idx = st_ch = 0; }
 321                 ffidx(const ffidx &t) { st_idx = t.st_idx;  st_ch = t.st_ch; }
 322                 ffidx(uint16_t fidx, uint16_t ch) { st_idx = fidx; st_ch = ch; }
 323         };
 324
 325         ArrayList<ffidx> astrm_index;
 326         ArrayList<ffidx> vstrm_index;
 327         int mux_audio(FFrame *frm);
 328         int mux_video(FFrame *frm);
 329         Condition *mux_lock;
 330         Condition *flow_lock;
 331         int done, flow;
 332
 333         void start_muxer();
 334         void stop_muxer();
 335         void flow_off();
 336         void flow_on();
 337         void flow_ctl();
 338         void mux();
 339         void run();
 340
 341         int decoding, encoding;
 342         int has_audio, has_video;
 343
 344         FFMPEG(FileBase *file_base=0);
 345         ~FFMPEG();
 346         int scan(IndexState *index_state, int64_t *scan_position, int *canceled);
 347
 348         int ff_audio_stream(int channel) { return astrm_index[channel].st_idx; }
 349         int ff_video_stream(int layer) { return vstrm_index[layer].st_idx; }
 350
 351         int ff_total_audio_channels();
 352         int ff_total_astreams();
 353         int ff_audio_channels(int stream);
 354         int ff_sample_rate(int stream);
 355         const char *ff_audio_format(int stream);
 356         int ff_audio_pid(int stream);
 357         int64_t ff_audio_samples(int stream);
 358         int ff_audio_for_video(int vstream, int astream, int64_t &channels);
 359
 360         int ff_total_video_layers();
 361         int ff_total_vstreams();
 362         int ff_video_width(int stream);
 363         int ff_video_height(int stream);
 364         int ff_set_video_width(int stream, int width);
 365         int ff_set_video_height(int stream, int height);
 366         int ff_coded_width(int stream);
 367         int ff_coded_height(int stream);
 368         float ff_aspect_ratio(int stream);
 369         double ff_frame_rate(int stream);
 370         const char *ff_video_format(int stream);
 371         int64_t ff_video_frames(int stream);
 372         int ff_video_pid(int stream);
 373
 374         int ff_cpus();
 375         void dump_context(AVCodecContext *ctx);
 376 };
 377
 378 #endif /* FFMPEG_H */