FFmpeg
 All Data Structures Namespaces Files Functions Variables Typedefs Enumerations Enumerator Macros Groups Pages
frame.c
Go to the documentation of this file.
1 /*
2  *
3  * This file is part of FFmpeg.
4  *
5  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
18  */
19 
20 #include "channel_layout.h"
21 #include "avassert.h"
22 #include "buffer.h"
23 #include "common.h"
24 #include "dict.h"
25 #include "frame.h"
26 #include "imgutils.h"
27 #include "mem.h"
28 #include "samplefmt.h"
29 
30 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int64_t, best_effort_timestamp)
31 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int64_t, pkt_duration)
32 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int64_t, pkt_pos)
33 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int64_t, channel_layout)
34 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int, channels)
35 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int, sample_rate)
36 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, AVDictionary *, metadata)
37 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int, decode_error_flags)
38 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, int, pkt_size)
39 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, enum AVColorSpace, colorspace)
40 MAKE_ACCESSORS(AVFrame, frame, enum AVColorRange, color_range)
41 
42 #define CHECK_CHANNELS_CONSISTENCY(frame) \
43  av_assert2(!(frame)->channel_layout || \
44  (frame)->channels == \
45  av_get_channel_layout_nb_channels((frame)->channel_layout))
46 
47 AVDictionary **avpriv_frame_get_metadatap(AVFrame *frame) {return &frame->metadata;};
48 
49 int av_frame_set_qp_table(AVFrame *f, AVBufferRef *buf, int stride, int qp_type)
50 {
52 
53  f->qp_table_buf = buf;
54 
55  f->qscale_table = buf->data;
56  f->qstride = stride;
57  f->qscale_type = qp_type;
58 
59  return 0;
60 }
61 
62 int8_t *av_frame_get_qp_table(AVFrame *f, int *stride, int *type)
63 {
64  *stride = f->qstride;
65  *type = f->qscale_type;
66 
67  if (!f->qp_table_buf)
68  return NULL;
69 
70  return f->qp_table_buf->data;
71 }
72 
73 const char *av_get_colorspace_name(enum AVColorSpace val)
74 {
75  static const char *name[] = {
76  [AVCOL_SPC_RGB] = "GBR",
77  [AVCOL_SPC_BT709] = "bt709",
78  [AVCOL_SPC_FCC] = "fcc",
79  [AVCOL_SPC_BT470BG] = "bt470bg",
80  [AVCOL_SPC_SMPTE170M] = "smpte170m",
81  [AVCOL_SPC_SMPTE240M] = "smpte240m",
82  [AVCOL_SPC_YCOCG] = "YCgCo",
83  };
84  if ((unsigned)val >= FF_ARRAY_ELEMS(name))
85  return NULL;
86  return name[val];
87 }
88 
89 static void get_frame_defaults(AVFrame *frame)
90 {
91  if (frame->extended_data != frame->data)
92  av_freep(&frame->extended_data);
93 
94  memset(frame, 0, sizeof(*frame));
95 
96  frame->pts =
97  frame->pkt_dts =
98  frame->pkt_pts = AV_NOPTS_VALUE;
100  av_frame_set_pkt_duration (frame, 0);
101  av_frame_set_pkt_pos (frame, -1);
102  av_frame_set_pkt_size (frame, -1);
103  frame->key_frame = 1;
104  frame->sample_aspect_ratio = (AVRational){ 0, 1 };
105  frame->format = -1; /* unknown */
107  frame->extended_data = frame->data;
108 }
109 
110 AVFrame *av_frame_alloc(void)
111 {
112  AVFrame *frame = av_mallocz(sizeof(*frame));
113 
114  if (!frame)
115  return NULL;
116 
117  frame->extended_data = NULL;
118  get_frame_defaults(frame);
119 
120  return frame;
121 }
122 
123 void av_frame_free(AVFrame **frame)
124 {
125  if (!frame || !*frame)
126  return;
127 
128  av_frame_unref(*frame);
129  av_freep(frame);
130 }
131 
132 static int get_video_buffer(AVFrame *frame, int align)
133 {
134  const AVPixFmtDescriptor *desc = av_pix_fmt_desc_get(frame->format);
135  int ret, i;
136 
137  if (!desc)
138  return AVERROR(EINVAL);
139 
140  if ((ret = av_image_check_size(frame->width, frame->height, 0, NULL)) < 0)
141  return ret;
142 
143  if (!frame->linesize[0]) {
144  for(i=1; i<=align; i+=i) {
145  ret = av_image_fill_linesizes(frame->linesize, frame->format,
146  FFALIGN(frame->width, i));
147  if (ret < 0)
148  return ret;
149  if (!(frame->linesize[0] & (align-1)))
150  break;
151  }
152 
153  for (i = 0; i < 4 && frame->linesize[i]; i++)
154  frame->linesize[i] = FFALIGN(frame->linesize[i], align);
155  }
156 
157  for (i = 0; i < 4 && frame->linesize[i]; i++) {
158  int h = FFALIGN(frame->height, 32);
159  if (i == 1 || i == 2)
160  h = FF_CEIL_RSHIFT(h, desc->log2_chroma_h);
161 
162  frame->buf[i] = av_buffer_alloc(frame->linesize[i] * h + 16 + 16/*STRIDE_ALIGN*/ - 1);
163  if (!frame->buf[i])
164  goto fail;
165 
166  frame->data[i] = frame->buf[i]->data;
167  }
168  if (desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PAL || desc->flags & AV_PIX_FMT_FLAG_PSEUDOPAL) {
169  av_buffer_unref(&frame->buf[1]);
170  frame->buf[1] = av_buffer_alloc(1024);
171  if (!frame->buf[1])
172  goto fail;
173  frame->data[1] = frame->buf[1]->data;
174  }
175 
176  frame->extended_data = frame->data;
177 
178  return 0;
179 fail:
180  av_frame_unref(frame);
181  return AVERROR(ENOMEM);
182 }
183 
184 static int get_audio_buffer(AVFrame *frame, int align)
185 {
186  int channels;
187  int planar = av_sample_fmt_is_planar(frame->format);
188  int planes;
189  int ret, i;
190 
191  if (!frame->channels)
193 
194  channels = frame->channels;
195  planes = planar ? channels : 1;
196 
198  if (!frame->linesize[0]) {
199  ret = av_samples_get_buffer_size(&frame->linesize[0], channels,
200  frame->nb_samples, frame->format,
201  align);
202  if (ret < 0)
203  return ret;
204  }
205 
206  if (planes > AV_NUM_DATA_POINTERS) {
207  frame->extended_data = av_mallocz(planes *
208  sizeof(*frame->extended_data));
209  frame->extended_buf = av_mallocz((planes - AV_NUM_DATA_POINTERS) *
210  sizeof(*frame->extended_buf));
211  if (!frame->extended_data || !frame->extended_buf) {
212  av_freep(&frame->extended_data);
213  av_freep(&frame->extended_buf);
214  return AVERROR(ENOMEM);
215  }
216  frame->nb_extended_buf = planes - AV_NUM_DATA_POINTERS;
217  } else
218  frame->extended_data = frame->data;
219 
220  for (i = 0; i < FFMIN(planes, AV_NUM_DATA_POINTERS); i++) {
221  frame->buf[i] = av_buffer_alloc(frame->linesize[0]);
222  if (!frame->buf[i]) {
223  av_frame_unref(frame);
224  return AVERROR(ENOMEM);
225  }
226  frame->extended_data[i] = frame->data[i] = frame->buf[i]->data;
227  }
228  for (i = 0; i < planes - AV_NUM_DATA_POINTERS; i++) {
229  frame->extended_buf[i] = av_buffer_alloc(frame->linesize[0]);
230  if (!frame->extended_buf[i]) {
231  av_frame_unref(frame);
232  return AVERROR(ENOMEM);
233  }
234  frame->extended_data[i + AV_NUM_DATA_POINTERS] = frame->extended_buf[i]->data;
235  }
236  return 0;
237 
238 }
239 
240 int av_frame_get_buffer(AVFrame *frame, int align)
241 {
242  if (frame->format < 0)
243  return AVERROR(EINVAL);
244 
245  if (frame->width > 0 && frame->height > 0)
246  return get_video_buffer(frame, align);
247  else if (frame->nb_samples > 0 && (frame->channel_layout || frame->channels > 0))
248  return get_audio_buffer(frame, align);
249 
250  return AVERROR(EINVAL);
251 }
252 
253 int av_frame_ref(AVFrame *dst, const AVFrame *src)
254 {
255  int i, ret = 0;
256 
257  dst->format = src->format;
258  dst->width = src->width;
259  dst->height = src->height;
260  dst->channels = src->channels;
261  dst->channel_layout = src->channel_layout;
262  dst->nb_samples = src->nb_samples;
263 
264  ret = av_frame_copy_props(dst, src);
265  if (ret < 0)
266  return ret;
267 
268  /* duplicate the frame data if it's not refcounted */
269  if (!src->buf[0]) {
270  ret = av_frame_get_buffer(dst, 32);
271  if (ret < 0)
272  return ret;
273 
274  ret = av_frame_copy(dst, src);
275  if (ret < 0)
276  av_frame_unref(dst);
277 
278  return ret;
279  }
280 
281  /* ref the buffers */
282  for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(src->buf); i++) {
283  if (!src->buf[i])
284  continue;
285  dst->buf[i] = av_buffer_ref(src->buf[i]);
286  if (!dst->buf[i]) {
287  ret = AVERROR(ENOMEM);
288  goto fail;
289  }
290  }
291 
292  if (src->extended_buf) {
293  dst->extended_buf = av_mallocz(sizeof(*dst->extended_buf) *
294  src->nb_extended_buf);
295  if (!dst->extended_buf) {
296  ret = AVERROR(ENOMEM);
297  goto fail;
298  }
299  dst->nb_extended_buf = src->nb_extended_buf;
300 
301  for (i = 0; i < src->nb_extended_buf; i++) {
302  dst->extended_buf[i] = av_buffer_ref(src->extended_buf[i]);
303  if (!dst->extended_buf[i]) {
304  ret = AVERROR(ENOMEM);
305  goto fail;
306  }
307  }
308  }
309 
310  /* duplicate extended data */
311  if (src->extended_data != src->data) {
312  int ch = src->channels;
313 
314  if (!ch) {
315  ret = AVERROR(EINVAL);
316  goto fail;
317  }
319 
320  dst->extended_data = av_malloc(sizeof(*dst->extended_data) * ch);
321  if (!dst->extended_data) {
322  ret = AVERROR(ENOMEM);
323  goto fail;
324  }
325  memcpy(dst->extended_data, src->extended_data, sizeof(*src->extended_data) * ch);
326  } else
327  dst->extended_data = dst->data;
328 
329  memcpy(dst->data, src->data, sizeof(src->data));
330  memcpy(dst->linesize, src->linesize, sizeof(src->linesize));
331 
332  return 0;
333 
334 fail:
335  av_frame_unref(dst);
336  return ret;
337 }
338 
339 AVFrame *av_frame_clone(const AVFrame *src)
340 {
341  AVFrame *ret = av_frame_alloc();
342 
343  if (!ret)
344  return NULL;
345 
346  if (av_frame_ref(ret, src) < 0)
347  av_frame_free(&ret);
348 
349  return ret;
350 }
351 
352 void av_frame_unref(AVFrame *frame)
353 {
354  int i;
355 
356  for (i = 0; i < frame->nb_side_data; i++) {
357  av_freep(&frame->side_data[i]->data);
358  av_dict_free(&frame->side_data[i]->metadata);
359  av_freep(&frame->side_data[i]);
360  }
361  av_freep(&frame->side_data);
362 
363  for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf); i++)
364  av_buffer_unref(&frame->buf[i]);
365  for (i = 0; i < frame->nb_extended_buf; i++)
366  av_buffer_unref(&frame->extended_buf[i]);
367  av_freep(&frame->extended_buf);
368  av_dict_free(&frame->metadata);
369  av_buffer_unref(&frame->qp_table_buf);
370 
371  get_frame_defaults(frame);
372 }
373 
374 void av_frame_move_ref(AVFrame *dst, AVFrame *src)
375 {
376  *dst = *src;
377  if (src->extended_data == src->data)
378  dst->extended_data = dst->data;
379  memset(src, 0, sizeof(*src));
380  get_frame_defaults(src);
381 }
382 
383 int av_frame_is_writable(AVFrame *frame)
384 {
385  int i, ret = 1;
386 
387  /* assume non-refcounted frames are not writable */
388  if (!frame->buf[0])
389  return 0;
390 
391  for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf); i++)
392  if (frame->buf[i])
393  ret &= !!av_buffer_is_writable(frame->buf[i]);
394  for (i = 0; i < frame->nb_extended_buf; i++)
395  ret &= !!av_buffer_is_writable(frame->extended_buf[i]);
396 
397  return ret;
398 }
399 
400 int av_frame_make_writable(AVFrame *frame)
401 {
402  AVFrame tmp;
403  int ret;
404 
405  if (!frame->buf[0])
406  return AVERROR(EINVAL);
407 
408  if (av_frame_is_writable(frame))
409  return 0;
410 
411  memset(&tmp, 0, sizeof(tmp));
412  tmp.format = frame->format;
413  tmp.width = frame->width;
414  tmp.height = frame->height;
415  tmp.channels = frame->channels;
416  tmp.channel_layout = frame->channel_layout;
417  tmp.nb_samples = frame->nb_samples;
418  ret = av_frame_get_buffer(&tmp, 32);
419  if (ret < 0)
420  return ret;
421 
422  ret = av_frame_copy(&tmp, frame);
423  if (ret < 0) {
424  av_frame_unref(&tmp);
425  return ret;
426  }
427 
428  ret = av_frame_copy_props(&tmp, frame);
429  if (ret < 0) {
430  av_frame_unref(&tmp);
431  return ret;
432  }
433 
434  av_frame_unref(frame);
435 
436  *frame = tmp;
437  if (tmp.data == tmp.extended_data)
438  frame->extended_data = frame->data;
439 
440  return 0;
441 }
442 
443 int av_frame_copy_props(AVFrame *dst, const AVFrame *src)
444 {
445  int i;
446 
447  dst->key_frame = src->key_frame;
448  dst->pict_type = src->pict_type;
450  dst->pts = src->pts;
451  dst->repeat_pict = src->repeat_pict;
453  dst->top_field_first = src->top_field_first;
455  dst->sample_rate = src->sample_rate;
456  dst->opaque = src->opaque;
457 #if FF_API_AVFRAME_LAVC
458  dst->type = src->type;
459 #endif
460  dst->pkt_pts = src->pkt_pts;
461  dst->pkt_dts = src->pkt_dts;
462  dst->pkt_pos = src->pkt_pos;
463  dst->pkt_size = src->pkt_size;
464  dst->pkt_duration = src->pkt_duration;
466  dst->quality = src->quality;
470  dst->flags = src->flags;
472  dst->colorspace = src->colorspace;
473  dst->color_range = src->color_range;
474 
475  av_dict_copy(&dst->metadata, src->metadata, 0);
476 
477  memcpy(dst->error, src->error, sizeof(dst->error));
478 
479  for (i = 0; i < src->nb_side_data; i++) {
480  const AVFrameSideData *sd_src = src->side_data[i];
481  AVFrameSideData *sd_dst = av_frame_new_side_data(dst, sd_src->type,
482  sd_src->size);
483  if (!sd_dst) {
484  for (i = 0; i < dst->nb_side_data; i++) {
485  av_freep(&dst->side_data[i]->data);
486  av_freep(&dst->side_data[i]);
487  av_dict_free(&dst->side_data[i]->metadata);
488  }
489  av_freep(&dst->side_data);
490  return AVERROR(ENOMEM);
491  }
492  memcpy(sd_dst->data, sd_src->data, sd_src->size);
493  av_dict_copy(&sd_dst->metadata, sd_src->metadata, 0);
494  }
495 
496  dst->qscale_table = NULL;
497  dst->qstride = 0;
498  dst->qscale_type = 0;
499  if (src->qp_table_buf) {
501  if (dst->qp_table_buf) {
502  dst->qscale_table = dst->qp_table_buf->data;
503  dst->qstride = src->qstride;
504  dst->qscale_type = src->qscale_type;
505  }
506  }
507 
508  return 0;
509 }
510 
511 AVBufferRef *av_frame_get_plane_buffer(AVFrame *frame, int plane)
512 {
513  uint8_t *data;
514  int planes, i;
515 
516  if (frame->nb_samples) {
517  int channels = frame->channels;
518  if (!channels)
519  return NULL;
521  planes = av_sample_fmt_is_planar(frame->format) ? channels : 1;
522  } else
523  planes = 4;
524 
525  if (plane < 0 || plane >= planes || !frame->extended_data[plane])
526  return NULL;
527  data = frame->extended_data[plane];
528 
529  for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(frame->buf) && frame->buf[i]; i++) {
530  AVBufferRef *buf = frame->buf[i];
531  if (data >= buf->data && data < buf->data + buf->size)
532  return buf;
533  }
534  for (i = 0; i < frame->nb_extended_buf; i++) {
535  AVBufferRef *buf = frame->extended_buf[i];
536  if (data >= buf->data && data < buf->data + buf->size)
537  return buf;
538  }
539  return NULL;
540 }
541 
544  int size)
545 {
546  AVFrameSideData *ret, **tmp;
547 
548  if (frame->nb_side_data > INT_MAX / sizeof(*frame->side_data) - 1)
549  return NULL;
550 
551  tmp = av_realloc(frame->side_data,
552  (frame->nb_side_data + 1) * sizeof(*frame->side_data));
553  if (!tmp)
554  return NULL;
555  frame->side_data = tmp;
556 
557  ret = av_mallocz(sizeof(*ret));
558  if (!ret)
559  return NULL;
560 
561  ret->data = av_malloc(size);
562  if (!ret->data) {
563  av_freep(&ret);
564  return NULL;
565  }
566 
567  ret->size = size;
568  ret->type = type;
569 
570  frame->side_data[frame->nb_side_data++] = ret;
571 
572  return ret;
573 }
574 
577 {
578  int i;
579 
580  for (i = 0; i < frame->nb_side_data; i++) {
581  if (frame->side_data[i]->type == type)
582  return frame->side_data[i];
583  }
584  return NULL;
585 }
586 
587 static int frame_copy_video(AVFrame *dst, const AVFrame *src)
588 {
589  const uint8_t *src_data[4];
590  int i, planes;
591 
592  if (dst->width != src->width ||
593  dst->height != src->height)
594  return AVERROR(EINVAL);
595 
596  planes = av_pix_fmt_count_planes(dst->format);
597  for (i = 0; i < planes; i++)
598  if (!dst->data[i] || !src->data[i])
599  return AVERROR(EINVAL);
600 
601  memcpy(src_data, src->data, sizeof(src_data));
602  av_image_copy(dst->data, dst->linesize,
603  src_data, src->linesize,
604  dst->format, dst->width, dst->height);
605 
606  return 0;
607 }
608 
609 static int frame_copy_audio(AVFrame *dst, const AVFrame *src)
610 {
611  int planar = av_sample_fmt_is_planar(dst->format);
612  int channels = dst->channels;
613  int planes = planar ? channels : 1;
614  int i;
615 
616  if (dst->nb_samples != src->nb_samples ||
617  dst->channels != src->channels ||
618  dst->channel_layout != src->channel_layout)
619  return AVERROR(EINVAL);
620 
622 
623  for (i = 0; i < planes; i++)
624  if (!dst->extended_data[i] || !src->extended_data[i])
625  return AVERROR(EINVAL);
626 
628  dst->nb_samples, channels, dst->format);
629 
630  return 0;
631 }
632 
633 int av_frame_copy(AVFrame *dst, const AVFrame *src)
634 {
635  if (dst->format != src->format || dst->format < 0)
636  return AVERROR(EINVAL);
637 
638  if (dst->width > 0 && dst->height > 0)
639  return frame_copy_video(dst, src);
640  else if (dst->nb_samples > 0 && dst->channel_layout)
641  return frame_copy_audio(dst, src);
642 
643  return AVERROR(EINVAL);
644 }