src/lib/ffmpeg_examiner.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013-2015 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 extern "C" {
  21 #include <libavcodec/avcodec.h>
  22 #include <libavformat/avformat.h>
  23 #include <libavutil/pixfmt.h>
  24 #include <libavutil/pixdesc.h>
  25 }
  26 #include "ffmpeg_examiner.h"
  27 #include "ffmpeg_content.h"
  28 #include "job.h"
  29 #include "ffmpeg_audio_stream.h"
  30 #include "ffmpeg_subtitle_stream.h"
  31 #include "util.h"
  32 #include "safe_stringstream.h"
  33
  34 #include "i18n.h"
  35
  36 using std::string;
  37 using std::cout;
  38 using std::max;
  39 using boost::shared_ptr;
  40 using boost::optional;
  41
  42 /** @param job job that the examiner is operating in, or 0 */
  43 FFmpegExaminer::FFmpegExaminer (shared_ptr<const FFmpegContent> c, shared_ptr<Job> job)
  44         : FFmpeg (c)
  45         , _video_length (0)
  46         , _need_video_length (false)
  47 {
  48         /* Find audio and subtitle streams */
  49
  50         for (uint32_t i = 0; i < _format_context->nb_streams; ++i) {
  51                 AVStream* s = _format_context->streams[i];
  52                 if (s->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
  53
  54                         /* This is a hack; sometimes it seems that _audio_codec_context->channel_layout isn't set up,
  55                            so bodge it here.  No idea why we should have to do this.
  56                         */
  57
  58                         if (s->codec->channel_layout == 0) {
  59                                 s->codec->channel_layout = av_get_default_channel_layout (s->codec->channels);
  60                         }
  61
  62                         _audio_streams.push_back (
  63                                 shared_ptr<FFmpegAudioStream> (
  64                                         new FFmpegAudioStream (audio_stream_name (s), s->id, s->codec->sample_rate, s->codec->channels)
  65                                         )
  66                                 );
  67
  68                 } else if (s->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
  69                         _subtitle_streams.push_back (shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> (new FFmpegSubtitleStream (subtitle_stream_name (s), s->id)));
  70                 }
  71         }
  72
  73         /* See if the header has duration information in it */
  74         _need_video_length = _format_context->duration == AV_NOPTS_VALUE;
  75         if (!_need_video_length) {
  76                 _video_length = (double (_format_context->duration) / AV_TIME_BASE) * video_frame_rate().get ();
  77         } else if (job) {
  78                 job->sub (_("Finding length"));
  79                 job->set_progress_unknown ();
  80         }
  81
  82         if (job) {
  83                 job->sub (_("Finding subtitles"));
  84         }
  85
  86         /* Run through until we find:
  87          *   - the first video.
  88          *   - the first audio for each stream.
  89          *   - the subtitle periods for each stream.
  90          *
  91          * We have to note subtitle periods as otherwise we have no way of knowing
  92          * where we should look for subtitles (video and audio are always present,
  93          * so they are ok).
  94          */
  95         while (true) {
  96                 int r = av_read_frame (_format_context, &_packet);
  97                 if (r < 0) {
  98                         break;
  99                 }
 100
 101                 if (job) {
 102                         job->set_progress_unknown ();
 103                 }
 104
 105                 AVCodecContext* context = _format_context->streams[_packet.stream_index]->codec;
 106
 107                 if (_packet.stream_index == _video_stream) {
 108                         video_packet (context);
 109                 }
 110
 111                 for (size_t i = 0; i < _audio_streams.size(); ++i) {
 112                         if (_audio_streams[i]->uses_index (_format_context, _packet.stream_index)) {
 113                                 audio_packet (context, _audio_streams[i]);
 114                         }
 115                 }
 116
 117                 for (size_t i = 0; i < _subtitle_streams.size(); ++i) {
 118                         if (_subtitle_streams[i]->uses_index (_format_context, _packet.stream_index)) {
 119                                 subtitle_packet (context, _subtitle_streams[i]);
 120                         }
 121                 }
 122
 123                 av_free_packet (&_packet);
 124         }
 125 }
 126
 127 void
 128 FFmpegExaminer::video_packet (AVCodecContext* context)
 129 {
 130         if (_first_video && !_need_video_length) {
 131                 return;
 132         }
 133
 134         int frame_finished;
 135         if (avcodec_decode_video2 (context, _frame, &frame_finished, &_packet) >= 0 && frame_finished) {
 136                 if (!_first_video) {
 137                         _first_video = frame_time (_format_context->streams[_video_stream]);
 138                 }
 139                 if (_need_video_length) {
 140                         _video_length = frame_time (
 141                                 _format_context->streams[_video_stream]
 142                                 ).get_value_or (ContentTime ()).frames (video_frame_rate().get ());
 143                 }
 144         }
 145 }
 146
 147 void
 148 FFmpegExaminer::audio_packet (AVCodecContext* context, shared_ptr<FFmpegAudioStream> stream)
 149 {
 150         if (stream->first_audio) {
 151                 return;
 152         }
 153
 154         int frame_finished;
 155         if (avcodec_decode_audio4 (context, _frame, &frame_finished, &_packet) >= 0 && frame_finished) {
 156                 stream->first_audio = frame_time (stream->stream (_format_context));
 157         }
 158 }
 159
 160 void
 161 FFmpegExaminer::subtitle_packet (AVCodecContext* context, shared_ptr<FFmpegSubtitleStream> stream)
 162 {
 163         int frame_finished;
 164         AVSubtitle sub;
 165         if (avcodec_decode_subtitle2 (context, &sub, &frame_finished, &_packet) >= 0 && frame_finished) {
 166                 FFmpegSubtitlePeriod const period = subtitle_period (sub);
 167                 if (sub.num_rects <= 0 && _last_subtitle_start) {
 168                         stream->add_subtitle (ContentTimePeriod (_last_subtitle_start.get (), period.from));
 169                         _last_subtitle_start = optional<ContentTime> ();
 170                 } else if (sub.num_rects == 1) {
 171                         if (period.to) {
 172                                 stream->add_subtitle (ContentTimePeriod (period.from, period.to.get ()));
 173                         } else {
 174                                 _last_subtitle_start = period.from;
 175                         }
 176                 }
 177                 avsubtitle_free (&sub);
 178         }
 179 }
 180
 181 optional<ContentTime>
 182 FFmpegExaminer::frame_time (AVStream* s) const
 183 {
 184         optional<ContentTime> t;
 185
 186         int64_t const bet = av_frame_get_best_effort_timestamp (_frame);
 187         if (bet != AV_NOPTS_VALUE) {
 188                 t = ContentTime::from_seconds (bet * av_q2d (s->time_base));
 189         }
 190
 191         return t;
 192 }
 193
 194 optional<float>
 195 FFmpegExaminer::video_frame_rate () const
 196 {
 197         /* This use of r_frame_rate is debateable; there's a few different
 198          * frame rates in the format context, but this one seems to be the most
 199          * reliable.
 200          */
 201         return av_q2d (av_stream_get_r_frame_rate (_format_context->streams[_video_stream]));
 202 }
 203
 204 dcp::Size
 205 FFmpegExaminer::video_size () const
 206 {
 207         return dcp::Size (video_codec_context()->width, video_codec_context()->height);
 208 }
 209
 210 /** @return Length according to our content's header */
 211 Frame
 212 FFmpegExaminer::video_length () const
 213 {
 214         return max (Frame (1), _video_length);
 215 }
 216
 217 optional<float>
 218 FFmpegExaminer::sample_aspect_ratio () const
 219 {
 220         AVRational sar = av_guess_sample_aspect_ratio (_format_context, _format_context->streams[_video_stream], 0);
 221         if (sar.num == 0) {
 222                 /* I assume this means that we don't know */
 223                 return optional<float> ();
 224         }
 225         return float (sar.num) / sar.den;
 226 }
 227
 228 string
 229 FFmpegExaminer::audio_stream_name (AVStream* s) const
 230 {
 231         SafeStringStream n;
 232
 233         n << stream_name (s);
 234
 235         if (!n.str().empty()) {
 236                 n << "; ";
 237         }
 238
 239         n << s->codec->channels << " channels";
 240
 241         return n.str ();
 242 }
 243
 244 string
 245 FFmpegExaminer::subtitle_stream_name (AVStream* s) const
 246 {
 247         SafeStringStream n;
 248
 249         n << stream_name (s);
 250
 251         if (n.str().empty()) {
 252                 n << _("unknown");
 253         }
 254
 255         return n.str ();
 256 }
 257
 258 string
 259 FFmpegExaminer::stream_name (AVStream* s) const
 260 {
 261         SafeStringStream n;
 262
 263         if (s->metadata) {
 264                 AVDictionaryEntry const * lang = av_dict_get (s->metadata, "language", 0, 0);
 265                 if (lang) {
 266                         n << lang->value;
 267                 }
 268
 269                 AVDictionaryEntry const * title = av_dict_get (s->metadata, "title", 0, 0);
 270                 if (title) {
 271                         if (!n.str().empty()) {
 272                                 n << " ";
 273                         }
 274                         n << title->value;
 275                 }
 276         }
 277
 278         return n.str ();
 279 }
 280
 281 int
 282 FFmpegExaminer::bits_per_pixel () const
 283 {
 284         return av_get_bits_per_pixel (av_pix_fmt_desc_get (video_codec_context()->pix_fmt));
 285 }