src/lib/filter_graph.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/lib/filter_graph.cc
  21  *  @brief A graph of FFmpeg filters.
  22  */
  23
  24 extern "C" {
  25 #include <libavfilter/avfiltergraph.h>
  26 #ifdef HAVE_BUFFERSRC_H
  27 #include <libavfilter/buffersrc.h>
  28 #endif
  29 #if (LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 2 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR >= 53 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR <= 77) || LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 3
  30 #include <libavfilter/avcodec.h>
  31 #include <libavfilter/buffersink.h>
  32 #elif LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 2 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR == 15
  33 #include <libavfilter/vsrc_buffer.h>
  34 #endif
  35 #include <libavformat/avio.h>
  36 }
  37 #include "decoder.h"
  38 #include "filter_graph.h"
  39 #include "ffmpeg_compatibility.h"
  40 #include "filter.h"
  41 #include "exceptions.h"
  42 #include "image.h"
  43 #include "film.h"
  44 #include "ffmpeg_decoder.h"
  45
  46 using std::stringstream;
  47 using std::string;
  48 using std::list;
  49 using boost::shared_ptr;
  50
  51 /** Construct a FilterGraph for the settings in a film.
  52  *  @param film Film.
  53  *  @param decoder Decoder that we are using.
  54  *  @param s Size of the images to process.
  55  *  @param p Pixel format of the images to process.
  56  */
  57 FilterGraph::FilterGraph (shared_ptr<Film> film, FFmpegDecoder* decoder, libdcp::Size s, AVPixelFormat p)
  58         : _buffer_src_context (0)
  59         , _buffer_sink_context (0)
  60         , _size (s)
  61         , _pixel_format (p)
  62 {
  63         string filters = Filter::ffmpeg_strings (film->filters()).first;
  64         if (!filters.empty ()) {
  65                 filters += ",";
  66         }
  67
  68         filters += crop_string (Position (film->crop().left, film->crop().top), film->cropped_size (decoder->native_size()));
  69
  70         avfilter_register_all ();
  71
  72         AVFilterGraph* graph = avfilter_graph_alloc();
  73         if (graph == 0) {
  74                 throw DecodeError ("Could not create filter graph.");
  75         }
  76
  77         AVFilter* buffer_src = avfilter_get_by_name("buffer");
  78         if (buffer_src == 0) {
  79                 throw DecodeError ("Could not find buffer src filter");
  80         }
  81
  82         AVFilter* buffer_sink = get_sink ();
  83
  84         stringstream a;
  85         a << _size.width << ":"
  86           << _size.height << ":"
  87           << _pixel_format << ":"
  88           << decoder->time_base_numerator() << ":"
  89           << decoder->time_base_denominator() << ":"
  90           << decoder->sample_aspect_ratio_numerator() << ":"
  91           << decoder->sample_aspect_ratio_denominator();
  92
  93         int r;
  94
  95         if ((r = avfilter_graph_create_filter (&_buffer_src_context, buffer_src, "in", a.str().c_str(), 0, graph)) < 0) {
  96                 throw DecodeError ("could not create buffer source");
  97         }
  98
  99         AVBufferSinkParams* sink_params = av_buffersink_params_alloc ();
 100         PixelFormat* pixel_fmts = new PixelFormat[2];
 101         pixel_fmts[0] = _pixel_format;
 102         pixel_fmts[1] = PIX_FMT_NONE;
 103         sink_params->pixel_fmts = pixel_fmts;
 104
 105         if (avfilter_graph_create_filter (&_buffer_sink_context, buffer_sink, "out", 0, sink_params, graph) < 0) {
 106                 throw DecodeError ("could not create buffer sink.");
 107         }
 108
 109         AVFilterInOut* outputs = avfilter_inout_alloc ();
 110         outputs->name = av_strdup("in");
 111         outputs->filter_ctx = _buffer_src_context;
 112         outputs->pad_idx = 0;
 113         outputs->next = 0;
 114
 115         AVFilterInOut* inputs = avfilter_inout_alloc ();
 116         inputs->name = av_strdup("out");
 117         inputs->filter_ctx = _buffer_sink_context;
 118         inputs->pad_idx = 0;
 119         inputs->next = 0;
 120
 121 #if LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 2 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR == 15
 122         if (avfilter_graph_parse (graph, filters.c_str(), inputs, outputs, 0) < 0) {
 123                 throw DecodeError ("could not set up filter graph.");
 124         }
 125 #else
 126         if (avfilter_graph_parse (graph, filters.c_str(), &inputs, &outputs, 0) < 0) {
 127                 throw DecodeError ("could not set up filter graph.");
 128         }
 129 #endif
 130
 131         if (avfilter_graph_config (graph, 0) < 0) {
 132                 throw DecodeError ("could not configure filter graph.");
 133         }
 134
 135         /* XXX: leaking `inputs' / `outputs' ? */
 136 }
 137
 138 /** Take an AVFrame and process it using our configured filters, returning a
 139  *  set of Images.
 140  */
 141 list<shared_ptr<Image> >
 142 FilterGraph::process (AVFrame const * frame)
 143 {
 144         list<shared_ptr<Image> > images;
 145
 146 #if LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 2 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR >= 53 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR <= 61
 147
 148         if (av_vsrc_buffer_add_frame (_buffer_src_context, frame, 0) < 0) {
 149                 throw DecodeError ("could not push buffer into filter chain.");
 150         }
 151
 152 #elif LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 2 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR == 15
 153
 154         AVRational par;
 155         par.num = sample_aspect_ratio_numerator ();
 156         par.den = sample_aspect_ratio_denominator ();
 157
 158         if (av_vsrc_buffer_add_frame (_buffer_src_context, frame, 0, par) < 0) {
 159                 throw DecodeError ("could not push buffer into filter chain.");
 160         }
 161
 162 #else
 163
 164         if (av_buffersrc_write_frame (_buffer_src_context, frame) < 0) {
 165                 throw DecodeError ("could not push buffer into filter chain.");
 166         }
 167
 168 #endif
 169
 170 #if LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 2 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR >= 15 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR <= 61
 171         while (avfilter_poll_frame (_buffer_sink_context->inputs[0])) {
 172 #else
 173         while (av_buffersink_read (_buffer_sink_context, 0)) {
 174 #endif
 175
 176 #if LIBAVFILTER_VERSION_MAJOR == 2 && LIBAVFILTER_VERSION_MINOR >= 15
 177
 178                 int r = avfilter_request_frame (_buffer_sink_context->inputs[0]);
 179                 if (r < 0) {
 180                         throw DecodeError ("could not request filtered frame");
 181                 }
 182
 183                 AVFilterBufferRef* filter_buffer = _buffer_sink_context->inputs[0]->cur_buf;
 184
 185 #else
 186
 187                 AVFilterBufferRef* filter_buffer;
 188                 if (av_buffersink_get_buffer_ref (_buffer_sink_context, &filter_buffer, 0) < 0) {
 189                         filter_buffer = 0;
 190                 }
 191
 192 #endif
 193
 194                 if (filter_buffer) {
 195                         /* This takes ownership of filter_buffer */
 196                         images.push_back (shared_ptr<Image> (new FilterBufferImage ((PixelFormat) frame->format, filter_buffer)));
 197                 }
 198         }
 199
 200         return images;
 201 }
 202
 203 /** @param s Image size.
 204  *  @param p Pixel format.
 205  *  @return true if this chain can process images with `s' and `p', otherwise false.
 206  */
 207 bool
 208 FilterGraph::can_process (libdcp::Size s, AVPixelFormat p) const
 209 {
 210         return (_size == s && _pixel_format == p);
 211 }