Merge master.
[dcpomatic.git] / src / lib / ffmpeg_decoder.cc
index 298284512371b87c53ba21edee018434f218d009..32b00a1d640e321a1d464cd151ddacc7ce6ed636 100644 (file)
@@ -33,7 +33,6 @@ extern "C" {
 #include <libavcodec/avcodec.h>
 #include <libavformat/avformat.h>
 }
-#include "film.h"
 #include "filter.h"
 #include "exceptions.h"
 #include "image.h"
@@ -56,20 +55,19 @@ using std::pair;
 using boost::shared_ptr;
 using boost::optional;
 using boost::dynamic_pointer_cast;
-using libdcp::Size;
+using dcp::Size;
 
-FFmpegDecoder::FFmpegDecoder (shared_ptr<const Film> f, shared_ptr<const FFmpegContent> c, bool video, bool audio)
-       : Decoder (f)
-       , VideoDecoder (f, c)
-       , AudioDecoder (f, c)
-       , SubtitleDecoder (f)
+FFmpegDecoder::FFmpegDecoder (shared_ptr<const FFmpegContent> c, shared_ptr<Log> log, bool video, bool audio, bool subtitles)
+       : VideoDecoder (c)
+       , AudioDecoder (c)
        , FFmpeg (c)
+       , _log (log)
        , _subtitle_codec_context (0)
        , _subtitle_codec (0)
        , _decode_video (video)
        , _decode_audio (audio)
-       , _video_pts_offset (0)
-       , _audio_pts_offset (0)
+       , _decode_subtitles (subtitles)
+       , _pts_offset (0)
 {
        setup_subtitle ();
 
@@ -82,9 +80,7 @@ FFmpegDecoder::FFmpegDecoder (shared_ptr<const Film> f, shared_ptr<const FFmpegC
           Then we remove big initial gaps in PTS and we allow our
           insertion of black frames to work.
 
-          We will do:
-            audio_pts_to_use = audio_pts_from_ffmpeg + audio_pts_offset;
-            video_pts_to_use = video_pts_from_ffmpeg + video_pts_offset;
+          We will do pts_to_use = pts_from_ffmpeg + pts_offset;
        */
 
        bool const have_video = video && c->first_video();
@@ -93,25 +89,18 @@ FFmpegDecoder::FFmpegDecoder (shared_ptr<const Film> f, shared_ptr<const FFmpegC
        /* First, make one of them start at 0 */
 
        if (have_audio && have_video) {
-               _video_pts_offset = _audio_pts_offset = - min (c->first_video().get(), c->audio_stream()->first_audio.get());
+               _pts_offset = - min (c->first_video().get(), c->audio_stream()->first_audio.get());
        } else if (have_video) {
-               _video_pts_offset = - c->first_video().get();
+               _pts_offset = - c->first_video().get();
        } else if (have_audio) {
-               _audio_pts_offset = - c->audio_stream()->first_audio.get();
+               _pts_offset = - c->audio_stream()->first_audio.get();
        }
 
        /* Now adjust both so that the video pts starts on a frame */
        if (have_video && have_audio) {
-               double first_video = c->first_video().get() + _video_pts_offset;
-               double const old_first_video = first_video;
-               
-               /* Round the first video up to a frame boundary */
-               if (fabs (rint (first_video * c->video_frame_rate()) - first_video * c->video_frame_rate()) > 1e-6) {
-                       first_video = ceil (first_video * c->video_frame_rate()) / c->video_frame_rate ();
-               }
-
-               _video_pts_offset += first_video - old_first_video;
-               _audio_pts_offset += first_video - old_first_video;
+               ContentTime first_video = c->first_video().get() + _pts_offset;
+               ContentTime const old_first_video = first_video;
+               _pts_offset += first_video.round_up (c->video_frame_rate ()) - old_first_video;
        }
 }
 
@@ -140,9 +129,8 @@ FFmpegDecoder::flush ()
        
        if (_ffmpeg_content->audio_stream() && _decode_audio) {
                decode_audio_packet ();
+               AudioDecoder::flush ();
        }
-
-       AudioDecoder::flush ();
 }
 
 bool
@@ -155,27 +143,20 @@ FFmpegDecoder::pass ()
                        /* Maybe we should fail here, but for now we'll just finish off instead */
                        char buf[256];
                        av_strerror (r, buf, sizeof(buf));
-                       shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-                       assert (film);
-                       film->log()->log (String::compose (N_("error on av_read_frame (%1) (%2)"), buf, r));
+                       _log->log (String::compose (N_("error on av_read_frame (%1) (%2)"), buf, r));
                }
 
                flush ();
                return true;
        }
 
-       avcodec_get_frame_defaults (_frame);
-
-       shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-       assert (film);
-
        int const si = _packet.stream_index;
        
        if (si == _video_stream && _decode_video) {
                decode_video_packet ();
-       } else if (_ffmpeg_content->audio_stream() && si == _ffmpeg_content->audio_stream()->index (_format_context) && _decode_audio) {
+       } else if (_ffmpeg_content->audio_stream() && _ffmpeg_content->audio_stream()->uses_index (_format_context, si) && _decode_audio) {
                decode_audio_packet ();
-       } else if (_ffmpeg_content->subtitle_stream() && si == _ffmpeg_content->subtitle_stream()->index (_format_context) && film->with_subtitles ()) {
+       } else if (_ffmpeg_content->subtitle_stream() && _ffmpeg_content->subtitle_stream()->uses_index (_format_context, si) && _decode_subtitles) {
                decode_subtitle_packet ();
        }
 
@@ -201,6 +182,23 @@ FFmpegDecoder::deinterleave_audio (uint8_t** data, int size)
        shared_ptr<AudioBuffers> audio (new AudioBuffers (_ffmpeg_content->audio_channels(), frames));
 
        switch (audio_sample_format()) {
+       case AV_SAMPLE_FMT_U8:
+       {
+               uint8_t* p = reinterpret_cast<uint8_t *> (data[0]);
+               int sample = 0;
+               int channel = 0;
+               for (int i = 0; i < total_samples; ++i) {
+                       audio->data(channel)[sample] = float(*p++) / (1 << 23);
+
+                       ++channel;
+                       if (channel == _ffmpeg_content->audio_channels()) {
+                               channel = 0;
+                               ++sample;
+                       }
+               }
+       }
+       break;
+       
        case AV_SAMPLE_FMT_S16:
        {
                int16_t* p = reinterpret_cast<int16_t *> (data[0]);
@@ -324,21 +322,17 @@ FFmpegDecoder::minimal_run (boost::function<bool (optional<ContentTime>, optiona
                        int finished = 0;
                        r = avcodec_decode_video2 (video_codec_context(), _frame, &finished, &_packet);
                        if (r >= 0 && finished) {
-                               last_video = rint (
-                                       (av_frame_get_best_effort_timestamp (_frame) * time_base + _video_pts_offset) * TIME_HZ
-                                       );
+                               last_video = ContentTime::from_seconds (av_frame_get_best_effort_timestamp (_frame) * time_base) + _pts_offset;
                        }
-                               
-               } else if (_ffmpeg_content->audio_stream() && _packet.stream_index == _ffmpeg_content->audio_stream()->index (_format_context)) {
+
+               } else if (_ffmpeg_content->audio_stream() && _ffmpeg_content->audio_stream()->uses_index (_format_context, _packet.stream_index)) {
                        AVPacket copy_packet = _packet;
                        while (copy_packet.size > 0) {
 
                                int finished;
                                r = avcodec_decode_audio4 (audio_codec_context(), _frame, &finished, &_packet);
                                if (r >= 0 && finished) {
-                                       last_audio = rint (
-                                               (av_frame_get_best_effort_timestamp (_frame) * time_base + _audio_pts_offset) * TIME_HZ
-                                               );
+                                       last_audio = ContentTime::from_seconds (av_frame_get_best_effort_timestamp (_frame) * time_base) + _pts_offset;
                                }
                                        
                                copy_packet.data += r;
@@ -367,19 +361,22 @@ FFmpegDecoder::seek_final_finished (int n, int done) const
 void
 FFmpegDecoder::seek_and_flush (ContentTime t)
 {
-       int64_t s = ((double (t) / TIME_HZ) - _video_pts_offset) /
-               av_q2d (_format_context->streams[_video_stream]->time_base);
-       
+       ContentTime const u = t - _pts_offset;
+       int64_t s = u.seconds() / av_q2d (_format_context->streams[_video_stream]->time_base);
+
        if (_ffmpeg_content->audio_stream ()) {
                s = min (
-                       s, int64_t (
-                               ((double (t) / TIME_HZ) - _audio_pts_offset) /
-                               av_q2d (_ffmpeg_content->audio_stream()->stream(_format_context)->time_base)
-                               )
+                       s, int64_t (u.seconds() / av_q2d (_ffmpeg_content->audio_stream()->stream(_format_context)->time_base))
                        );
        }
 
-       av_seek_frame (_format_context, _video_stream, s, AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
+       /* Ridiculous empirical hack */
+       s--;
+       if (s < 0) {
+               s = 0;
+       }
+
+       av_seek_frame (_format_context, _video_stream, s, 0);
 
        avcodec_flush_buffers (video_codec_context());
        if (audio_codec_context ()) {
@@ -394,18 +391,21 @@ void
 FFmpegDecoder::seek (ContentTime time, bool accurate)
 {
        Decoder::seek (time, accurate);
+       if (_decode_audio) {
+               AudioDecoder::seek (time, accurate);
+       }
        
        /* If we are doing an accurate seek, our initial shot will be 200ms (200 being
           a number plucked from the air) earlier than we want to end up.  The loop below
           will hopefully then step through to where we want to be.
        */
 
-       ContentTime pre_roll = accurate ? (0.2 * TIME_HZ) : 0;
+       ContentTime pre_roll = accurate ? ContentTime::from_seconds (0.2) : ContentTime (0);
        ContentTime initial_seek = time - pre_roll;
-       if (initial_seek < 0) {
-               initial_seek = 0;
+       if (initial_seek < ContentTime (0)) {
+               initial_seek = ContentTime (0);
        }
-       
+
        /* Initial seek time in the video stream's timebase */
 
        seek_and_flush (initial_seek);
@@ -416,7 +416,7 @@ FFmpegDecoder::seek (ContentTime time, bool accurate)
        }
 
        int const N = minimal_run (boost::bind (&FFmpegDecoder::seek_overrun_finished, this, time, _1, _2));
-       
+
        seek_and_flush (initial_seek);
        if (N > 0) {
                minimal_run (boost::bind (&FFmpegDecoder::seek_final_finished, this, N - 1, _3));
@@ -438,23 +438,21 @@ FFmpegDecoder::decode_audio_packet ()
                int const decode_result = avcodec_decode_audio4 (audio_codec_context(), _frame, &frame_finished, &copy_packet);
 
                if (decode_result < 0) {
-                       shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-                       assert (film);
-                       film->log()->log (String::compose ("avcodec_decode_audio4 failed (%1)", decode_result));
+                       _log->log (String::compose ("avcodec_decode_audio4 failed (%1)", decode_result));
                        return;
                }
 
                if (frame_finished) {
-                       ContentTime const t = rint (
-                               (av_q2d (_format_context->streams[copy_packet.stream_index]->time_base)
-                                * av_frame_get_best_effort_timestamp(_frame) + _audio_pts_offset) * TIME_HZ
-                               );
-
+                       ContentTime const ct = ContentTime::from_seconds (
+                               av_frame_get_best_effort_timestamp (_frame) *
+                               av_q2d (_ffmpeg_content->audio_stream()->stream (_format_context)->time_base))
+                               + _pts_offset;
+                       
                        int const data_size = av_samples_get_buffer_size (
                                0, audio_codec_context()->channels, _frame->nb_samples, audio_sample_format (), 1
                                );
-                       
-                       audio (deinterleave_audio (_frame->data, data_size), t);
+
+                       audio (deinterleave_audio (_frame->data, data_size), ct);
                }
                        
                copy_packet.data += decode_result;
@@ -475,40 +473,28 @@ FFmpegDecoder::decode_video_packet ()
        shared_ptr<FilterGraph> graph;
        
        list<shared_ptr<FilterGraph> >::iterator i = _filter_graphs.begin();
-       while (i != _filter_graphs.end() && !(*i)->can_process (libdcp::Size (_frame->width, _frame->height), (AVPixelFormat) _frame->format)) {
+       while (i != _filter_graphs.end() && !(*i)->can_process (dcp::Size (_frame->width, _frame->height), (AVPixelFormat) _frame->format)) {
                ++i;
        }
 
        if (i == _filter_graphs.end ()) {
-               shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-               assert (film);
-
-               graph.reset (new FilterGraph (_ffmpeg_content, libdcp::Size (_frame->width, _frame->height), (AVPixelFormat) _frame->format));
+               graph.reset (new FilterGraph (_ffmpeg_content, dcp::Size (_frame->width, _frame->height), (AVPixelFormat) _frame->format));
                _filter_graphs.push_back (graph);
-
-               film->log()->log (String::compose (N_("New graph for %1x%2, pixel format %3"), _frame->width, _frame->height, _frame->format));
+               _log->log (String::compose (N_("New graph for %1x%2, pixel format %3"), _frame->width, _frame->height, _frame->format));
        } else {
                graph = *i;
        }
 
        list<pair<shared_ptr<Image>, int64_t> > images = graph->process (_frame);
 
-       string post_process = Filter::ffmpeg_strings (_ffmpeg_content->filters()).second;
-       
        for (list<pair<shared_ptr<Image>, int64_t> >::iterator i = images.begin(); i != images.end(); ++i) {
 
                shared_ptr<Image> image = i->first;
-               if (!post_process.empty ()) {
-                       image = image->post_process (post_process, true);
-               }
                
                if (i->second != AV_NOPTS_VALUE) {
-                       ContentTime const t = rint ((i->second * av_q2d (_format_context->streams[_video_stream]->time_base) + _video_pts_offset) * TIME_HZ);
-                       video (image, false, t);
+                       video (image, false, ContentTime::from_seconds (i->second * av_q2d (_format_context->streams[_video_stream]->time_base)) + _pts_offset);
                } else {
-                       shared_ptr<const Film> film = _film.lock ();
-                       assert (film);
-                       film->log()->log ("Dropping frame without PTS");
+                       _log->log ("Dropping frame without PTS");
                }
        }
 
@@ -521,15 +507,19 @@ FFmpegDecoder::setup_subtitle ()
 {
        boost::mutex::scoped_lock lm (_mutex);
        
-       if (!_ffmpeg_content->subtitle_stream() || _ffmpeg_content->subtitle_stream()->index (_format_context) >= int (_format_context->nb_streams)) {
+       if (!_ffmpeg_content->subtitle_stream()) {
                return;
        }
 
        _subtitle_codec_context = _ffmpeg_content->subtitle_stream()->stream(_format_context)->codec;
+       if (_subtitle_codec_context == 0) {
+               throw DecodeError (N_("could not find subtitle stream"));
+       }
+
        _subtitle_codec = avcodec_find_decoder (_subtitle_codec_context->codec_id);
 
        if (_subtitle_codec == 0) {
-               throw DecodeError (_("could not find subtitle decoder"));
+               throw DecodeError (N_("could not find subtitle decoder"));
        }
        
        if (avcodec_open2 (_subtitle_codec_context, _subtitle_codec, 0) < 0) {
@@ -550,49 +540,55 @@ FFmpegDecoder::decode_subtitle_packet ()
           indicate that the previous subtitle should stop.
        */
        if (sub.num_rects <= 0) {
-               subtitle (shared_ptr<Image> (), dcpomatic::Rect<double> (), 0, 0);
+               image_subtitle (shared_ptr<Image> (), dcpomatic::Rect<double> (), ContentTime (), ContentTime ());
                return;
        } else if (sub.num_rects > 1) {
                throw DecodeError (_("multi-part subtitles not yet supported"));
        }
                
-       /* Subtitle PTS in seconds (within the source, not taking into account any of the
+       /* Subtitle PTS (within the source, not taking into account any of the
           source that we may have chopped off for the DCP)
        */
-       double const packet_time = static_cast<double> (sub.pts) / AV_TIME_BASE;
+       ContentTime packet_time = ContentTime::from_seconds (static_cast<double> (sub.pts) / AV_TIME_BASE) + _pts_offset;
        
        /* hence start time for this sub */
-       ContentTime const from = (packet_time + (double (sub.start_display_time) / 1e3)) * TIME_HZ;
-       ContentTime const to = (packet_time + (double (sub.end_display_time) / 1e3)) * TIME_HZ;
+       ContentTime const from = packet_time + ContentTime::from_seconds (sub.start_display_time / 1e3);
+       ContentTime const to = packet_time + ContentTime::from_seconds (sub.end_display_time / 1e3);
 
        AVSubtitleRect const * rect = sub.rects[0];
 
        if (rect->type != SUBTITLE_BITMAP) {
                throw DecodeError (_("non-bitmap subtitles not yet supported"));
        }
-       
-       shared_ptr<Image> image (new Image (PIX_FMT_RGBA, libdcp::Size (rect->w, rect->h), true));
+
+       /* Note RGBA is expressed little-endian, so the first byte in the word is R, second
+          G, third B, fourth A.
+       */
+       shared_ptr<Image> image (new Image (PIX_FMT_RGBA, dcp::Size (rect->w, rect->h), true));
 
        /* Start of the first line in the subtitle */
        uint8_t* sub_p = rect->pict.data[0];
-       /* sub_p looks up into a RGB palette which is here */
+       /* sub_p looks up into a BGRA palette which is here
+          (i.e. first byte B, second G, third R, fourth A)
+       */
        uint32_t const * palette = (uint32_t *) rect->pict.data[1];
        /* Start of the output data */
        uint32_t* out_p = (uint32_t *) image->data()[0];
-       
+
        for (int y = 0; y < rect->h; ++y) {
                uint8_t* sub_line_p = sub_p;
                uint32_t* out_line_p = out_p;
                for (int x = 0; x < rect->w; ++x) {
-                       *out_line_p++ = palette[*sub_line_p++];
+                       uint32_t const p = palette[*sub_line_p++];
+                       *out_line_p++ = ((p & 0xff) << 16) | (p & 0xff00) | ((p & 0xff0000) >> 16) | (p & 0xff000000);
                }
                sub_p += rect->pict.linesize[0];
                out_p += image->stride()[0] / sizeof (uint32_t);
        }
 
-       libdcp::Size const vs = _ffmpeg_content->video_size ();
+       dcp::Size const vs = _ffmpeg_content->video_size ();
 
-       subtitle (
+       image_subtitle (
                image,
                dcpomatic::Rect<double> (
                        static_cast<double> (rect->x) / vs.width,