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 "edl.inc"
  17 #include "linklist.h"
  18 #include "ffmpeg.inc"
  19 #include "filebase.inc"
  20 #include "fileffmpeg.inc"
  21 #include "indexstate.inc"
  22 #include "mutex.h"
  23 #include "preferences.inc"
  24 #include "thread.h"
  25 #include "vframe.inc"
  26
  27 extern "C" {
  28 #include "libavformat/avformat.h"
  29 #include "libavformat/avio.h"
  30 #include "libavcodec/avcodec.h"
  31 #include "libavfilter/avfilter.h"
  32 #include "libavutil/avutil.h"
  33 #include "libavfilter/buffersrc.h"
  34 #include "libavfilter/buffersink.h"
  35 #include "libavutil/imgutils.h"
  36 #include "libavutil/opt.h"
  37 #include "libavutil/pixdesc.h"
  38 #include "libswresample/swresample.h"
  39 #include "libswscale/swscale.h"
  40 }
  41
  42 class FFPacket  {
  43         AVPacket pkt;
  44 public:
  45         operator AVPacket*() { return &pkt; }
  46         operator AVPacket&() { return pkt; }
  47         AVPacket *operator ->() { return &pkt; }
  48
  49         void init();
  50         void finit();
  51         FFPacket() { init(); }
  52         ~FFPacket() { finit(); }
  53 };
  54
  55 class FFrame : public ListItem<FFrame> {
  56         AVFrame *frm;
  57         int init;
  58 public:
  59         int64_t position;
  60         FFStream *fst;
  61
  62         FFrame(FFStream *fst);
  63         ~FFrame();
  64
  65         operator AVFrame*() { return frm; }
  66         operator AVFrame&() { return *frm; }
  67         AVFrame *operator ->() { return frm; }
  68
  69         int initted() { return init; }
  70         void queue(int64_t pos);
  71         void dequeue();
  72         void set_hw_frame(AVFrame *frame);
  73 };
  74
  75 class FFStream {
  76 public:
  77         FFStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *st, int fidx);
  78         ~FFStream();
  79         static void ff_lock(const char *cp=0);
  80         static void ff_unlock();
  81         void queue(FFrame *frm);
  82         void dequeue(FFrame *frm);
  83
  84         virtual int encode_activate();
  85         virtual int decode_activate();
  86         virtual AVHWDeviceType decode_hw_activate();
  87         virtual int decode_hw_format(AVCodec *decoder, AVHWDeviceType type);
  88         virtual int write_packet(FFPacket &pkt);
  89         int read_packet();
  90         int seek(int64_t no, double rate);
  91         int flush();
  92         int decode(AVFrame *frame);
  93         void load_markers(IndexMarks &marks, double rate);
  94
  95         virtual int is_audio() = 0;
  96         virtual int is_video() = 0;
  97         virtual int decode_frame(AVFrame *frame) = 0;
  98         virtual int encode_frame(AVFrame *frame) = 0;
  99         virtual int init_frame(AVFrame *frame) = 0;
 100         virtual int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar) = 0;
 101         virtual void load_markers() = 0;
 102         virtual IndexMarks *get_markers() = 0;
 103         int create_filter(const char *filter_spec);
 104         int load_filter(AVFrame *frame);
 105         int read_filter(AVFrame *frame);
 106         int read_frame(AVFrame *frame);
 107         int open_stats_file();
 108         int close_stats_file();
 109         int read_stats_file();
 110         int write_stats_file();
 111         int init_stats_file();
 112
 113         FFMPEG *ffmpeg;
 114         AVStream *st;
 115         AVFormatContext *fmt_ctx;
 116         AVCodecContext *avctx;
 117
 118         AVFilterContext *buffersink_ctx;
 119         AVFilterContext *buffersrc_ctx;
 120         AVFilterGraph *filter_graph;
 121         AVFrame *frame, *fframe;
 122         AVBSFContext *bsfc;
 123
 124         FFPacket ipkt;
 125         int need_packet, flushed;
 126
 127         int frm_count;
 128         List<FFrame> frms;
 129         Mutex *frm_lock;
 130
 131         int64_t nudge;
 132         int64_t seek_pos, curr_pos;
 133         int fidx;
 134         int reading, writing;
 135         int seeked, eof;
 136
 137         int hw_pixfmt;
 138         AVBufferRef *hw_device_ctx;
 139
 140         FILE *stats_fp;
 141         char *stats_filename;
 142         char *stats_in;
 143         int pass;
 144
 145         int st_eof() { return eof; }
 146         void st_eof(int v) { eof = v; }
 147 };
 148
 149 class FFAudioStream : public FFStream {
 150         float *inp, *outp, *bfr, *lmt;
 151         int64_t hpos, sz;
 152         int nch;
 153
 154         int read(float *fp, long len);
 155         void realloc(long nsz, int nch, long len);
 156         void realloc(long nsz, int nch);
 157         void reserve(long nsz, int nch);
 158         long used();
 159         long avail();
 160         void iseek(int64_t ofs);
 161         float *get_outp(int len);
 162         int64_t put_inp(int len);
 163         int write(const float *fp, long len);
 164         int zero(long len);
 165         int write(const double *dp, long len, int ch);
 166         int write_packet(FFPacket &pkt);
 167 public:
 168         FFAudioStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 169         virtual ~FFAudioStream();
 170         int is_audio() { return 1; }
 171         int is_video() { return 0; }
 172         void init_swr(int ichs, int ifmt, int irate);
 173         int get_samples(float *&samples, uint8_t **data, int len);
 174         int load_history(uint8_t **data, int len);
 175         int decode_frame(AVFrame *frame);
 176         int encode_frame(AVFrame *frame);
 177         int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar);
 178         void load_markers();
 179         IndexMarks *get_markers();
 180
 181         int encode_activate();
 182         int64_t load_buffer(double ** const sp, int len);
 183         int in_history(int64_t pos);
 184         void reset_history();
 185         int read(double *dp, long len, int ch);
 186
 187         int init_frame(AVFrame *frame);
 188         int load(int64_t pos, int len);
 189         int audio_seek(int64_t pos);
 190         int encode(double **samples, int len);
 191         int drain();
 192
 193         int idx;
 194         int channel0, channels;
 195         int sample_rate;
 196         int mbsz, frame_sz;
 197         int64_t length;
 198
 199         SwrContext *resample_context;
 200         int swr_ichs, swr_ifmt, swr_irate;
 201         int aud_bfr_sz;
 202         float *aud_bfr;
 203 };
 204
 205
 206 class FFVideoConvert {
 207 public:
 208         Preferences *preferences;
 209         struct SwsContext *convert_ctx;
 210         AVFrame *sw_frame;
 211
 212         FFVideoConvert(Preferences *preferences) {
 213                 this->preferences = preferences;
 214                 convert_ctx = 0; sw_frame = 0;
 215         }
 216         ~FFVideoConvert() {
 217                 if( convert_ctx ) sws_freeContext(convert_ctx);
 218                 if( sw_frame ) av_frame_free(&sw_frame);
 219         }
 220
 221         static AVPixelFormat color_model_to_pix_fmt(int color_model);
 222         static int pix_fmt_to_color_model(AVPixelFormat pix_fmt);
 223
 224         int convert_picture_vframe(VFrame *frame, AVFrame *ip);
 225         int convert_picture_vframe(VFrame *frame, AVFrame *ip, AVFrame *ipic);
 226         int convert_cmodel(VFrame *frame, AVFrame *ip);
 227         int transfer_cmodel(VFrame *frame, AVFrame *ifp);
 228         int convert_vframe_picture(VFrame *frame, AVFrame *op);
 229         int convert_vframe_picture(VFrame *frame, AVFrame *op, AVFrame *opic);
 230         int convert_pixfmt(VFrame *frame, AVFrame *op);
 231         int transfer_pixfmt(VFrame *frame, AVFrame *ofp);
 232 };
 233
 234 class FFVideoStream : public FFStream, public FFVideoConvert {
 235         int write_packet(FFPacket &pkt);
 236 public:
 237         FFVideoStream(FFMPEG *ffmpeg, AVStream *strm, int idx, int fidx);
 238         virtual ~FFVideoStream();
 239         int is_audio() { return 0; }
 240         int is_video() { return 1; }
 241         int decode_frame(AVFrame *frame);
 242         AVHWDeviceType decode_hw_activate();
 243         int decode_hw_format(AVCodec *decoder, AVHWDeviceType type);
 244         AVHWDeviceType encode_hw_activate(const char *hw_dev);
 245         int encode_hw_write(FFrame *picture);
 246         int encode_frame(AVFrame *frame);
 247         int create_filter(const char *filter_spec, AVCodecParameters *avpar);
 248         void load_markers();
 249         IndexMarks *get_markers();
 250
 251         int init_frame(AVFrame *picture);
 252         int load(VFrame *vframe, int64_t pos);
 253         int video_seek(int64_t pos);
 254         int encode(VFrame *vframe);
 255         int drain();
 256
 257         int idx;
 258         double frame_rate;
 259         int width, height;
 260         int64_t length;
 261         float aspect_ratio;
 262
 263         int interlaced;
 264         int top_field_first;
 265         int color_space, color_range;
 266 };
 267
 268 class FFCodecRemap
 269 {
 270 public:
 271         FFCodecRemap();
 272         ~FFCodecRemap();
 273         const char *old_codec, *new_codec;
 274 };
 275
 276 class FFCodecRemaps : public ArrayList<FFCodecRemap>
 277 {
 278 public:
 279         FFCodecRemaps() {}
 280         int add(const char *val);
 281         int update(AVCodecID &codec_id, AVCodec *&decoder);
 282 };
 283
 284 class FFMPEG : public Thread {
 285 public:
 286         static Mutex fflock;
 287         static void ff_lock(const char *cp=0) { fflock.lock(cp); }
 288         static void ff_unlock() { fflock.unlock(); }
 289
 290         int check_sample_rate(AVCodec *codec, int sample_rate);
 291         AVRational check_frame_rate(AVCodec *codec, double frame_rate);
 292         AVRational to_sample_aspect_ratio(Asset *asset);
 293         AVRational to_time_base(int sample_rate);
 294         static int get_fmt_score(AVSampleFormat dst_fmt, AVSampleFormat src_fmt);
 295         static AVSampleFormat find_best_sample_fmt_of_list(
 296                 const AVSampleFormat *sample_fmts, AVSampleFormat src_fmt);
 297
 298         static void set_option_path(char *path, const char *fmt, ...);
 299         static void get_option_path(char *path, const char *type, const char *spec);
 300         static int get_format(char *format, const char *path, const char *spec);
 301         static int get_codec(char *codec, const char *path, const char *spec);
 302         static int scan_option_line(const char *cp,char *tag,char *val);
 303         static int load_defaults(const char *path, const char *type,
 304                  char *codec, char *codec_options, int len);
 305         static int can_render(const char *fformat, const char *type);
 306         static int renders_audio(const char *fformat) { return can_render(fformat, "audio"); }
 307         static int renders_video(const char *fformat) { return can_render(fformat, "video"); }
 308         static int get_ff_option(const char *nm, const char *options, char *value);
 309         static void scan_audio_options(Asset *asset, EDL *edl);
 310         static void load_audio_options(Asset *asset, EDL *edl);
 311         static void scan_video_options(Asset *asset, EDL *edl);
 312         static void load_video_options(Asset *asset, EDL *edl);
 313         static void scan_format_options(Asset *asset, EDL *edl);
 314         static void load_format_options(Asset *asset, EDL *edl);
 315         static void set_asset_format(Asset *asset, EDL *edl, const char *text);
 316         int get_file_format();
 317         static int get_encoder(const char *options, char *format, char *codec, char *bsfilter);
 318         static int scan_encoder(const char *line, char *format, char *codec, char *bsfilter);
 319         int read_options(const char *options, AVDictionary *&opts, int skip=0);
 320         int scan_options(const char *options, AVDictionary *&opts, AVStream *st);
 321         int read_options(FILE *fp, const char *options, AVDictionary *&opts);
 322         int load_options(const char *options, AVDictionary *&opts);
 323         static int load_options(const char *path, char *bfr, int len);
 324         void set_loglevel(const char *ap);
 325         static double to_secs(int64_t time, AVRational time_base);
 326         int info(char *text, int len);
 327
 328         int init_decoder(const char *filename);
 329         int open_decoder();
 330         int init_encoder(const char *filename);
 331         int open_encoder(const char *type, const char *spec);
 332         int close_encoder();
 333
 334         int total_audio_channels();
 335         int total_video_channels();
 336
 337         int audio_seek(int ch, int64_t pos);
 338         int video_seek(int layer, int64_t pos);
 339
 340         int decode(int chn, int64_t pos, double *samples, int len);
 341         int decode(int layer, int64_t pos, VFrame *frame);
 342         int decode_activate();
 343         int encode(int stream, double **samples, int len);
 344         int encode(int stream, VFrame *frame);
 345         int encode_activate();
 346
 347         FileBase *file_base;
 348         AVFormatContext *fmt_ctx;
 349         ArrayList<FFAudioStream*> ffaudio;
 350         ArrayList<FFVideoStream*> ffvideo;
 351         AVDictionary *opts;
 352         double opt_duration;
 353         char *opt_video_filter;
 354         char *opt_audio_filter;
 355         char *opt_hw_dev;
 356         char *opt_video_decoder;
 357         char *opt_audio_decoder;
 358         FFCodecRemaps video_codec_remaps;
 359         FFCodecRemaps audio_codec_remaps;
 360         char file_format[BCTEXTLEN];
 361         int fflags;
 362
 363         class ffidx {
 364         public:
 365                 uint16_t st_idx, st_ch;
 366                 ffidx() { st_idx = st_ch = 0; }
 367                 ffidx(const ffidx &t) { st_idx = t.st_idx;  st_ch = t.st_ch; }
 368                 ffidx(uint16_t fidx, uint16_t ch) { st_idx = fidx; st_ch = ch; }
 369         };
 370
 371         ArrayList<ffidx> astrm_index;
 372         ArrayList<ffidx> vstrm_index;
 373         int mux_audio(FFrame *frm);
 374         int mux_video(FFrame *frm);
 375         Condition *mux_lock;
 376         Condition *flow_lock;
 377         int done, flow;
 378
 379         void start_muxer();
 380         void stop_muxer();
 381         void flow_off();
 382         void flow_on();
 383         void flow_ctl();
 384         void mux();
 385         void run();
 386
 387         int decoding, encoding;
 388         int has_audio, has_video;
 389
 390         FFMPEG(FileBase *file_base=0);
 391         ~FFMPEG();
 392         int scan(IndexState *index_state, int64_t *scan_position, int *canceled);
 393
 394         int ff_audio_stream(int channel) { return astrm_index[channel].st_idx; }
 395         int ff_video_stream(int layer) { return vstrm_index[layer].st_idx; }
 396
 397         int ff_total_audio_channels();
 398         int ff_total_astreams();
 399         int ff_audio_channels(int stream);
 400         int ff_sample_rate(int stream);
 401         const char *ff_audio_format(int stream);
 402         int ff_audio_pid(int stream);
 403         int64_t ff_audio_samples(int stream);
 404         int ff_audio_for_video(int vstream, int astream, int64_t &channels);
 405
 406         int ff_total_video_layers();
 407         int ff_total_vstreams();
 408         int ff_video_width(int stream);
 409         int ff_video_height(int stream);
 410         int ff_set_video_width(int stream, int width);
 411         int ff_set_video_height(int stream, int height);
 412         int ff_coded_width(int stream);
 413         int ff_coded_height(int stream);
 414         float ff_aspect_ratio(int stream);
 415         int ff_color_range(int stream);
 416         int ff_color_space(int stream);
 417         double ff_frame_rate(int stream);
 418         const char *ff_video_codec(int stream);
 419         int64_t ff_video_frames(int stream);
 420         int ff_video_pid(int stream);
 421         int ff_video_mpeg_color_range(int stream);
 422
 423         int ff_cpus();
 424         const char *ff_hw_dev();
 425         Preferences *ff_prefs();
 426         void dump_context(AVCodecContext *ctx);
 427 };
 428
 429 #endif /* FFMPEG_H */