src/lib/ffmpeg_decoder.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2012 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17
  18 */
  19
  20 /** @file  src/ffmpeg_decoder.cc
  21  *  @brief A decoder using FFmpeg to decode content.
  22  */
  23
  24 #include <stdexcept>
  25 #include <vector>
  26 #include <sstream>
  27 #include <iomanip>
  28 #include <iostream>
  29 #include <stdint.h>
  30 extern "C" {
  31 #include <tiffio.h>
  32 #include <libavcodec/avcodec.h>
  33 #include <libavformat/avformat.h>
  34 #include <libswscale/swscale.h>
  35 #include <libpostproc/postprocess.h>
  36 }
  37 #include <sndfile.h>
  38 #include "film.h"
  39 #include "format.h"
  40 #include "transcoder.h"
  41 #include "job.h"
  42 #include "filter.h"
  43 #include "film_state.h"
  44 #include "options.h"
  45 #include "exceptions.h"
  46 #include "image.h"
  47 #include "util.h"
  48 #include "log.h"
  49 #include "ffmpeg_decoder.h"
  50
  51 using namespace std;
  52 using namespace boost;
  53
  54 FFmpegDecoder::FFmpegDecoder (boost::shared_ptr<const FilmState> s, boost::shared_ptr<const Options> o, Job* j, Log* l, bool minimal, bool ignore_length)
  55         : Decoder (s, o, j, l, minimal, ignore_length)
  56         , _format_context (0)
  57         , _video_stream (-1)
  58         , _audio_stream (-1)
  59         , _frame (0)
  60         , _video_codec_context (0)
  61         , _video_codec (0)
  62         , _audio_codec_context (0)
  63         , _audio_codec (0)
  64 {
  65         setup_general ();
  66         setup_video ();
  67         setup_audio ();
  68 }
  69
  70 FFmpegDecoder::~FFmpegDecoder ()
  71 {
  72         if (_audio_codec_context) {
  73                 avcodec_close (_audio_codec_context);
  74         }
  75
  76         if (_video_codec_context) {
  77                 avcodec_close (_video_codec_context);
  78         }
  79
  80         av_free (_frame);
  81         avformat_close_input (&_format_context);
  82 }
  83
  84 void
  85 FFmpegDecoder::setup_general ()
  86 {
  87         int r;
  88
  89         av_register_all ();
  90
  91         if ((r = avformat_open_input (&_format_context, _fs->content_path().c_str(), 0, 0)) != 0) {
  92                 throw OpenFileError (_fs->content_path ());
  93         }
  94
  95         if (avformat_find_stream_info (_format_context, 0) < 0) {
  96                 throw DecodeError ("could not find stream information");
  97         }
  98
  99         for (uint32_t i = 0; i < _format_context->nb_streams; ++i) {
 100                 if (_format_context->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 101                         _video_stream = i;
 102                 } else if (_format_context->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 103                         _audio_stream = i;
 104                 }
 105         }
 106
 107         if (_video_stream < 0) {
 108                 throw DecodeError ("could not find video stream");
 109         }
 110         if (_audio_stream < 0) {
 111                 throw DecodeError ("could not find audio stream");
 112         }
 113
 114         _frame = avcodec_alloc_frame ();
 115         if (_frame == 0) {
 116                 throw DecodeError ("could not allocate frame");
 117         }
 118 }
 119
 120 void
 121 FFmpegDecoder::setup_video ()
 122 {
 123         _video_codec_context = _format_context->streams[_video_stream]->codec;
 124         _video_codec = avcodec_find_decoder (_video_codec_context->codec_id);
 125
 126         if (_video_codec == 0) {
 127                 throw DecodeError ("could not find video decoder");
 128         }
 129
 130         if (avcodec_open2 (_video_codec_context, _video_codec, 0) < 0) {
 131                 throw DecodeError ("could not open video decoder");
 132         }
 133 }
 134
 135 void
 136 FFmpegDecoder::setup_audio ()
 137 {
 138         _audio_codec_context = _format_context->streams[_audio_stream]->codec;
 139         _audio_codec = avcodec_find_decoder (_audio_codec_context->codec_id);
 140
 141         if (_audio_codec == 0) {
 142                 throw DecodeError ("could not find audio decoder");
 143         }
 144
 145         if (avcodec_open2 (_audio_codec_context, _audio_codec, 0) < 0) {
 146                 throw DecodeError ("could not open audio decoder");
 147         }
 148 }
 149
 150 bool
 151 FFmpegDecoder::do_pass ()
 152 {
 153         int r = av_read_frame (_format_context, &_packet);
 154         if (r < 0) {
 155                 return true;
 156         }
 157
 158         if (_packet.stream_index == _video_stream && _opt->decode_video) {
 159
 160                 int frame_finished;
 161                 if (avcodec_decode_video2 (_video_codec_context, _frame, &frame_finished, &_packet) >= 0 && frame_finished) {
 162                         process_video (_frame);
 163                 }
 164
 165         } else if (_packet.stream_index == _audio_stream && _opt->decode_audio) {
 166
 167                 avcodec_get_frame_defaults (_frame);
 168
 169                 int frame_finished;
 170                 if (avcodec_decode_audio4 (_audio_codec_context, _frame, &frame_finished, &_packet) >= 0 && frame_finished) {
 171                         int const data_size = av_samples_get_buffer_size (
 172                                 0, _audio_codec_context->channels, _frame->nb_samples, audio_sample_format (), 1
 173                                 );
 174
 175                         process_audio (_frame->data[0], _audio_codec_context->channels, data_size);
 176                 }
 177         }
 178
 179         av_free_packet (&_packet);
 180         return false;
 181 }
 182
 183 int
 184 FFmpegDecoder::length_in_frames () const
 185 {
 186         return (_format_context->duration / AV_TIME_BASE) * frames_per_second ();
 187 }
 188
 189 float
 190 FFmpegDecoder::frames_per_second () const
 191 {
 192         return av_q2d (_format_context->streams[_video_stream]->avg_frame_rate);
 193 }
 194
 195 int
 196 FFmpegDecoder::audio_channels () const
 197 {
 198         if (_audio_codec_context == 0) {
 199                 return 0;
 200         }
 201
 202         return _audio_codec_context->channels;
 203 }
 204
 205 int
 206 FFmpegDecoder::audio_sample_rate () const
 207 {
 208         if (_audio_codec_context == 0) {
 209                 return 0;
 210         }
 211
 212         return _audio_codec_context->sample_rate;
 213 }
 214
 215 AVSampleFormat
 216 FFmpegDecoder::audio_sample_format () const
 217 {
 218         return _audio_codec_context->sample_fmt;
 219 }
 220
 221 Size
 222 FFmpegDecoder::native_size () const
 223 {
 224         return Size (_video_codec_context->width, _video_codec_context->height);
 225 }
 226
 227 PixelFormat
 228 FFmpegDecoder::pixel_format () const
 229 {
 230         return _video_codec_context->pix_fmt;
 231 }
 232
 233 int
 234 FFmpegDecoder::time_base_numerator () const
 235 {
 236         return _video_codec_context->time_base.num;
 237 }
 238
 239 int
 240 FFmpegDecoder::time_base_denominator () const
 241 {
 242         return _video_codec_context->time_base.den;
 243 }
 244
 245 int
 246 FFmpegDecoder::sample_aspect_ratio_numerator () const
 247 {
 248         return _video_codec_context->sample_aspect_ratio.num;
 249 }
 250
 251 int
 252 FFmpegDecoder::sample_aspect_ratio_denominator () const
 253 {
 254         return _video_codec_context->sample_aspect_ratio.den;
 255 }
 256