src/lib/ffmpeg_encoder.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2017 Carl Hetherington <cth@carlh.net>
   3
   4     This file is part of DCP-o-matic.
   5
   6     DCP-o-matic is free software; you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     DCP-o-matic is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with DCP-o-matic.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18
  19 */
  20
  21 #include "ffmpeg_encoder.h"
  22 #include "film.h"
  23 #include "job.h"
  24 #include "player.h"
  25 #include "player_video.h"
  26 #include "log.h"
  27 #include "image.h"
  28 #include "compose.hpp"
  29 #include <iostream>
  30
  31 #include "i18n.h"
  32
  33 using std::string;
  34 using std::runtime_error;
  35 using std::cout;
  36 using boost::shared_ptr;
  37 using boost::bind;
  38 using boost::weak_ptr;
  39
  40 static AVPixelFormat
  41 force_pixel_format (AVPixelFormat, AVPixelFormat out)
  42 {
  43         return out;
  44 }
  45
  46 FFmpegEncoder::FFmpegEncoder (shared_ptr<const Film> film, weak_ptr<Job> job, boost::filesystem::path output, Format format)
  47         : Encoder (film, job)
  48         , _options (0)
  49         , _history (1000)
  50         , _output (output)
  51 {
  52         switch (format) {
  53         case FORMAT_PRORES:
  54                 _pixel_format = AV_PIX_FMT_YUV422P10;
  55                 _codec_name = "prores_ks";
  56                 av_dict_set (&_options, "profile", "3", 0);
  57                 av_dict_set (&_options, "threads", "auto", 0);
  58                 break;
  59         case FORMAT_H264:
  60                 _pixel_format = AV_PIX_FMT_YUV420P;
  61                 _codec_name = "libx264";
  62                 break;
  63         }
  64 }
  65
  66 void
  67 FFmpegEncoder::go ()
  68 {
  69         AVCodec* codec = avcodec_find_encoder_by_name (_codec_name.c_str());
  70         if (!codec) {
  71                 throw runtime_error (String::compose ("could not find FFmpeg encoder %1", _codec_name));
  72         }
  73
  74         _codec_context = avcodec_alloc_context3 (codec);
  75         if (!_codec_context) {
  76                 throw runtime_error ("could not allocate FFmpeg context");
  77         }
  78
  79         avcodec_get_context_defaults3 (_codec_context, codec);
  80
  81         /* Variable quantisation */
  82         _codec_context->global_quality = 0;
  83         _codec_context->width = _film->frame_size().width;
  84         _codec_context->height = _film->frame_size().height;
  85         _codec_context->time_base = (AVRational) { 1, _film->video_frame_rate() };
  86         _codec_context->pix_fmt = _pixel_format;
  87         _codec_context->flags |= CODEC_FLAG_QSCALE | CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
  88
  89         avformat_alloc_output_context2 (&_format_context, 0, 0, _output.string().c_str());
  90         if (!_format_context) {
  91                 throw runtime_error ("could not allocate FFmpeg format context");
  92         }
  93
  94         _video_stream = avformat_new_stream (_format_context, codec);
  95         if (!_video_stream) {
  96                 throw runtime_error ("could not create FFmpeg output video stream");
  97         }
  98
  99         /* Note: needs to increment with each stream */
 100         _video_stream->id = 0;
 101         _video_stream->codec = _codec_context;
 102
 103         if (avcodec_open2 (_codec_context, codec, &_options) < 0) {
 104                 throw runtime_error ("could not open FFmpeg codec");
 105         }
 106
 107         if (avio_open (&_format_context->pb, _output.c_str(), AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
 108                 throw runtime_error ("could not open FFmpeg output file");
 109         }
 110
 111         if (avformat_write_header (_format_context, &_options) < 0) {
 112                 throw runtime_error ("could not write header to FFmpeg output file");
 113         }
 114
 115         {
 116                 shared_ptr<Job> job = _job.lock ();
 117                 DCPOMATIC_ASSERT (job);
 118                 job->sub (_("Encoding"));
 119         }
 120
 121         while (!_player->pass ()) {}
 122
 123         while (true) {
 124                 AVPacket packet;
 125                 av_init_packet (&packet);
 126                 packet.data = 0;
 127                 packet.size = 0;
 128
 129                 int got_packet;
 130                 avcodec_encode_video2 (_codec_context, &packet, 0, &got_packet);
 131                 if (!got_packet) {
 132                         break;
 133                 }
 134
 135                 packet.stream_index = 0;
 136                 av_interleaved_write_frame (_format_context, &packet);
 137                 av_packet_unref (&packet);
 138         }
 139
 140         av_write_trailer (_format_context);
 141
 142         avcodec_close (_codec_context);
 143         avio_close (_format_context->pb);
 144         avformat_free_context (_format_context);
 145 }
 146
 147 void
 148 FFmpegEncoder::video (shared_ptr<PlayerVideo> video, DCPTime time)
 149 {
 150         shared_ptr<Image> image = video->image (
 151                 bind (&Log::dcp_log, _film->log().get(), _1, _2),
 152                 bind (&force_pixel_format, _1, _pixel_format),
 153                 true,
 154                 false
 155                 );
 156
 157         AVFrame* frame = av_frame_alloc ();
 158
 159         for (int i = 0; i < 3; ++i) {
 160                 size_t const size = image->stride()[i] * image->size().height;
 161                 AVBufferRef* buffer = av_buffer_alloc (size);
 162                 /* XXX: inefficient */
 163                 memcpy (buffer->data, image->data()[i], size);
 164                 frame->buf[i] = av_buffer_ref (buffer);
 165                 frame->data[i] = buffer->data;
 166                 frame->linesize[i] = image->stride()[i];
 167                 av_buffer_unref (&buffer);
 168         }
 169
 170         frame->width = image->size().width;
 171         frame->height = image->size().height;
 172         frame->format = _pixel_format;
 173         frame->pts = time.seconds() / av_q2d (_video_stream->time_base);
 174
 175         AVPacket packet;
 176         av_init_packet (&packet);
 177         packet.data = 0;
 178         packet.size = 0;
 179
 180         int got_packet;
 181         if (avcodec_encode_video2 (_codec_context, &packet, frame, &got_packet) < 0) {
 182                 throw EncodeError ("FFmpeg video encode failed");
 183         }
 184
 185         if (got_packet && packet.size) {
 186                 /* XXX: this should not be hard-wired */
 187                 packet.stream_index = 0;
 188                 av_interleaved_write_frame (_format_context, &packet);
 189                 av_packet_unref (&packet);
 190         }
 191
 192         av_frame_free (&frame);
 193
 194         _history.event ();
 195
 196         {
 197                 boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 198                 _last_time = time;
 199         }
 200
 201         shared_ptr<Job> job = _job.lock ();
 202         if (job) {
 203                 job->set_progress (float(time.get()) / _film->length().get());
 204         }
 205 }
 206
 207 void
 208 FFmpegEncoder::audio (shared_ptr<AudioBuffers> audio, DCPTime time)
 209 {
 210
 211 }
 212
 213 void
 214 FFmpegEncoder::subtitle (PlayerSubtitles subs, DCPTimePeriod period)
 215 {
 216
 217 }
 218
 219 float
 220 FFmpegEncoder::current_rate () const
 221 {
 222         return _history.rate ();
 223 }
 224
 225 Frame
 226 FFmpegEncoder::frames_done () const
 227 {
 228         boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
 229         return _last_time.frames_round (_film->video_frame_rate ());
 230 }