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