]> git.immae.eu Git - github/Chocobozzz/PeerTube.git/blobdiff - server/helpers/ffmpeg-utils.ts
Move config in its own file
[github/Chocobozzz/PeerTube.git] / server / helpers / ffmpeg-utils.ts
index 4d6cd3a826f5b9a8049b6e5b7a383d7c2745e434..d818c459c66d5752d0da68fbb1d7709cdcca0da2 100644 (file)
@@ -1,24 +1,57 @@
 import * as ffmpeg from 'fluent-ffmpeg'
-import { join } from 'path'
-import { VideoResolution } from '../../shared/models/videos'
-import { CONFIG, VIDEO_TRANSCODING_FPS } from '../initializers'
-import { unlinkPromise } from './core-utils'
+import { dirname, join } from 'path'
+import { getTargetBitrate, VideoResolution } from '../../shared/models/videos'
+import { FFMPEG_NICE, VIDEO_TRANSCODING_FPS } from '../initializers/constants'
 import { processImage } from './image-utils'
 import { logger } from './logger'
+import { checkFFmpegEncoders } from '../initializers/checker-before-init'
+import { readFile, remove, writeFile } from 'fs-extra'
+import { CONFIG } from '../initializers/config'
 
-async function getVideoFileResolution (path: string) {
+function computeResolutionsToTranscode (videoFileHeight: number) {
+  const resolutionsEnabled: number[] = []
+  const configResolutions = CONFIG.TRANSCODING.RESOLUTIONS
+
+  // Put in the order we want to proceed jobs
+  const resolutions = [
+    VideoResolution.H_480P,
+    VideoResolution.H_360P,
+    VideoResolution.H_720P,
+    VideoResolution.H_240P,
+    VideoResolution.H_1080P
+  ]
+
+  for (const resolution of resolutions) {
+    if (configResolutions[ resolution + 'p' ] === true && videoFileHeight > resolution) {
+      resolutionsEnabled.push(resolution)
+    }
+  }
+
+  return resolutionsEnabled
+}
+
+async function getVideoFileSize (path: string) {
   const videoStream = await getVideoFileStream(path)
 
   return {
-    videoFileResolution: Math.min(videoStream.height, videoStream.width),
-    isPortraitMode: videoStream.height > videoStream.width
+    width: videoStream.width,
+    height: videoStream.height
+  }
+}
+
+async function getVideoFileResolution (path: string) {
+  const size = await getVideoFileSize(path)
+
+  return {
+    videoFileResolution: Math.min(size.height, size.width),
+    isPortraitMode: size.height > size.width
   }
 }
 
 async function getVideoFileFPS (path: string) {
   const videoStream = await getVideoFileStream(path)
 
-  for (const key of [ 'r_frame_rate' , 'avg_frame_rate' ]) {
+  for (const key of [ 'avg_frame_rate', 'r_frame_rate' ]) {
     const valuesText: string = videoStream[key]
     if (!valuesText) continue
 
@@ -26,12 +59,22 @@ async function getVideoFileFPS (path: string) {
     if (!frames || !seconds) continue
 
     const result = parseInt(frames, 10) / parseInt(seconds, 10)
-    if (result > 0) return result
+    if (result > 0) return Math.round(result)
   }
 
   return 0
 }
 
+async function getVideoFileBitrate (path: string) {
+  return new Promise<number>((res, rej) => {
+    ffmpeg.ffprobe(path, (err, metadata) => {
+      if (err) return rej(err)
+
+      return res(metadata.format.bit_rate)
+    })
+  })
+}
+
 function getDurationFromVideoFile (path: string) {
   return new Promise<number>((res, rej) => {
     ffmpeg.ffprobe(path, (err, metadata) => {
@@ -55,7 +98,7 @@ async function generateImageFromVideoFile (fromPath: string, folder: string, ima
 
   try {
     await new Promise<string>((res, rej) => {
-      ffmpeg(fromPath)
+      ffmpeg(fromPath, { niceness: FFMPEG_NICE.THUMBNAIL })
         .on('error', rej)
         .on('end', () => res(imageName))
         .thumbnail(options)
@@ -64,12 +107,12 @@ async function generateImageFromVideoFile (fromPath: string, folder: string, ima
     const destination = join(folder, imageName)
     await processImage({ path: pendingImagePath }, destination, size)
   } catch (err) {
-    logger.error('Cannot generate image from video %s.', fromPath, err)
+    logger.error('Cannot generate image from video %s.', fromPath, { err })
 
     try {
-      await unlinkPromise(pendingImagePath)
+      await remove(pendingImagePath)
     } catch (err) {
-      logger.debug('Cannot remove pending image path after generation error.', err)
+      logger.debug('Cannot remove pending image path after generation error.', { err })
     }
   }
 }
@@ -77,58 +120,303 @@ async function generateImageFromVideoFile (fromPath: string, folder: string, ima
 type TranscodeOptions = {
   inputPath: string
   outputPath: string
-  resolution?: VideoResolution
+  resolution: VideoResolution
   isPortraitMode?: boolean
+
+  hlsPlaylist?: {
+    videoFilename: string
+  }
 }
 
 function transcode (options: TranscodeOptions) {
   return new Promise<void>(async (res, rej) => {
-    const fps = await getVideoFileFPS(options.inputPath)
-
-    let command = ffmpeg(options.inputPath)
-                    .output(options.outputPath)
-                    .videoCodec('libx264')
-                    .outputOption('-threads ' + CONFIG.TRANSCODING.THREADS)
-                    .outputOption('-movflags faststart')
-                    // .outputOption('-crf 18')
-
-    // Our player has some FPS limits
-    if (fps > VIDEO_TRANSCODING_FPS.MAX) command = command.withFPS(VIDEO_TRANSCODING_FPS.MAX)
-    else if (fps < VIDEO_TRANSCODING_FPS.MIN) command = command.withFPS(VIDEO_TRANSCODING_FPS.MIN)
-
-    if (options.resolution !== undefined) {
-      // '?x720' or '720x?' for example
-      const size = options.isPortraitMode === true ? `${options.resolution}x?` : `?x${options.resolution}`
-      command = command.size(size)
-    }
+    try {
+      let command = ffmpeg(options.inputPath, { niceness: FFMPEG_NICE.TRANSCODING })
+        .output(options.outputPath)
+
+      if (options.hlsPlaylist) {
+        command = await buildHLSCommand(command, options)
+      } else {
+        command = await buildx264Command(command, options)
+      }
+
+      if (CONFIG.TRANSCODING.THREADS > 0) {
+        // if we don't set any threads ffmpeg will chose automatically
+        command = command.outputOption('-threads ' + CONFIG.TRANSCODING.THREADS)
+      }
 
-    command.on('error', rej)
-           .on('end', res)
-           .run()
+      command
+        .on('error', (err, stdout, stderr) => {
+          logger.error('Error in transcoding job.', { stdout, stderr })
+          return rej(err)
+        })
+        .on('end', () => {
+          return onTranscodingSuccess(options)
+            .then(() => res())
+            .catch(err => rej(err))
+        })
+        .run()
+    } catch (err) {
+      return rej(err)
+    }
   })
 }
 
 // ---------------------------------------------------------------------------
 
 export {
+  getVideoFileSize,
   getVideoFileResolution,
   getDurationFromVideoFile,
   generateImageFromVideoFile,
   transcode,
-  getVideoFileFPS
+  getVideoFileFPS,
+  computeResolutionsToTranscode,
+  audio,
+  getVideoFileBitrate
 }
 
 // ---------------------------------------------------------------------------
 
+async function buildx264Command (command: ffmpeg.FfmpegCommand, options: TranscodeOptions) {
+  let fps = await getVideoFileFPS(options.inputPath)
+  // On small/medium resolutions, limit FPS
+  if (
+    options.resolution !== undefined &&
+    options.resolution < VIDEO_TRANSCODING_FPS.KEEP_ORIGIN_FPS_RESOLUTION_MIN &&
+    fps > VIDEO_TRANSCODING_FPS.AVERAGE
+  ) {
+    fps = VIDEO_TRANSCODING_FPS.AVERAGE
+  }
+
+  command = await presetH264(command, options.resolution, fps)
+
+  if (options.resolution !== undefined) {
+    // '?x720' or '720x?' for example
+    const size = options.isPortraitMode === true ? `${options.resolution}x?` : `?x${options.resolution}`
+    command = command.size(size)
+  }
+
+  if (fps) {
+    // Hard FPS limits
+    if (fps > VIDEO_TRANSCODING_FPS.MAX) fps = VIDEO_TRANSCODING_FPS.MAX
+    else if (fps < VIDEO_TRANSCODING_FPS.MIN) fps = VIDEO_TRANSCODING_FPS.MIN
+
+    command = command.withFPS(fps)
+  }
+
+  return command
+}
+
+async function buildHLSCommand (command: ffmpeg.FfmpegCommand, options: TranscodeOptions) {
+  const videoPath = getHLSVideoPath(options)
+
+  command = await presetCopy(command)
+
+  command = command.outputOption('-hls_time 4')
+                   .outputOption('-hls_list_size 0')
+                   .outputOption('-hls_playlist_type vod')
+                   .outputOption('-hls_segment_filename ' + videoPath)
+                   .outputOption('-hls_segment_type fmp4')
+                   .outputOption('-f hls')
+                   .outputOption('-hls_flags single_file')
+
+  return command
+}
+
+function getHLSVideoPath (options: TranscodeOptions) {
+  return `${dirname(options.outputPath)}/${options.hlsPlaylist.videoFilename}`
+}
+
+async function onTranscodingSuccess (options: TranscodeOptions) {
+  if (!options.hlsPlaylist) return
+
+  // Fix wrong mapping with some ffmpeg versions
+  const fileContent = await readFile(options.outputPath)
+
+  const videoFileName = options.hlsPlaylist.videoFilename
+  const videoFilePath = getHLSVideoPath(options)
+
+  const newContent = fileContent.toString()
+                                .replace(`#EXT-X-MAP:URI="${videoFilePath}",`, `#EXT-X-MAP:URI="${videoFileName}",`)
+
+  await writeFile(options.outputPath, newContent)
+}
+
 function getVideoFileStream (path: string) {
   return new Promise<any>((res, rej) => {
     ffmpeg.ffprobe(path, (err, metadata) => {
       if (err) return rej(err)
 
       const videoStream = metadata.streams.find(s => s.codec_type === 'video')
-      if (!videoStream) throw new Error('Cannot find video stream of ' + path)
+      if (!videoStream) return rej(new Error('Cannot find video stream of ' + path))
 
       return res(videoStream)
     })
   })
 }
+
+/**
+ * A slightly customised version of the 'veryfast' x264 preset
+ *
+ * The veryfast preset is right in the sweet spot of performance
+ * and quality. Superfast and ultrafast will give you better
+ * performance, but then quality is noticeably worse.
+ */
+async function presetH264VeryFast (command: ffmpeg.FfmpegCommand, resolution: VideoResolution, fps: number): Promise<ffmpeg.FfmpegCommand> {
+  let localCommand = await presetH264(command, resolution, fps)
+  localCommand = localCommand.outputOption('-preset:v veryfast')
+             .outputOption([ '--aq-mode=2', '--aq-strength=1.3' ])
+  /*
+  MAIN reference: https://slhck.info/video/2017/03/01/rate-control.html
+  Our target situation is closer to a livestream than a stream,
+  since we want to reduce as much a possible the encoding burden,
+  altough not to the point of a livestream where there is a hard
+  constraint on the frames per second to be encoded.
+
+  why '--aq-mode=2 --aq-strength=1.3' instead of '-profile:v main'?
+    Make up for most of the loss of grain and macroblocking
+    with less computing power.
+  */
+
+  return localCommand
+}
+
+/**
+ * A preset optimised for a stillimage audio video
+ */
+async function presetStillImageWithAudio (
+  command: ffmpeg.FfmpegCommand,
+  resolution: VideoResolution,
+  fps: number
+): Promise<ffmpeg.FfmpegCommand> {
+  let localCommand = await presetH264VeryFast(command, resolution, fps)
+  localCommand = localCommand.outputOption('-tune stillimage')
+
+  return localCommand
+}
+
+/**
+ * A toolbox to play with audio
+ */
+namespace audio {
+  export const get = (option: ffmpeg.FfmpegCommand | string) => {
+    // without position, ffprobe considers the last input only
+    // we make it consider the first input only
+    // if you pass a file path to pos, then ffprobe acts on that file directly
+    return new Promise<{ absolutePath: string, audioStream?: any }>((res, rej) => {
+
+      function parseFfprobe (err: any, data: ffmpeg.FfprobeData) {
+        if (err) return rej(err)
+
+        if ('streams' in data) {
+          const audioStream = data.streams.find(stream => stream['codec_type'] === 'audio')
+          if (audioStream) {
+            return res({
+              absolutePath: data.format.filename,
+              audioStream
+            })
+          }
+        }
+
+        return res({ absolutePath: data.format.filename })
+      }
+
+      if (typeof option === 'string') {
+        return ffmpeg.ffprobe(option, parseFfprobe)
+      }
+
+      return option.ffprobe(parseFfprobe)
+    })
+  }
+
+  export namespace bitrate {
+    const baseKbitrate = 384
+
+    const toBits = (kbits: number): number => { return kbits * 8000 }
+
+    export const aac = (bitrate: number): number => {
+      switch (true) {
+      case bitrate > toBits(baseKbitrate):
+        return baseKbitrate
+      default:
+        return -1 // we interpret it as a signal to copy the audio stream as is
+      }
+    }
+
+    export const mp3 = (bitrate: number): number => {
+      /*
+      a 192kbit/sec mp3 doesn't hold as much information as a 192kbit/sec aac.
+      That's why, when using aac, we can go to lower kbit/sec. The equivalences
+      made here are not made to be accurate, especially with good mp3 encoders.
+      */
+      switch (true) {
+      case bitrate <= toBits(192):
+        return 128
+      case bitrate <= toBits(384):
+        return 256
+      default:
+        return baseKbitrate
+      }
+    }
+  }
+}
+
+/**
+ * Standard profile, with variable bitrate audio and faststart.
+ *
+ * As for the audio, quality '5' is the highest and ensures 96-112kbps/channel
+ * See https://trac.ffmpeg.org/wiki/Encode/AAC#fdk_vbr
+ */
+async function presetH264 (command: ffmpeg.FfmpegCommand, resolution: VideoResolution, fps: number): Promise<ffmpeg.FfmpegCommand> {
+  let localCommand = command
+    .format('mp4')
+    .videoCodec('libx264')
+    .outputOption('-level 3.1') // 3.1 is the minimal ressource allocation for our highest supported resolution
+    .outputOption('-b_strategy 1') // NOTE: b-strategy 1 - heuristic algorythm, 16 is optimal B-frames for it
+    .outputOption('-bf 16') // NOTE: Why 16: https://github.com/Chocobozzz/PeerTube/pull/774. b-strategy 2 -> B-frames<16
+    .outputOption('-pix_fmt yuv420p') // allows import of source material with incompatible pixel formats (e.g. MJPEG video)
+    .outputOption('-map_metadata -1') // strip all metadata
+    .outputOption('-movflags faststart')
+
+  const parsedAudio = await audio.get(localCommand)
+
+  if (!parsedAudio.audioStream) {
+    localCommand = localCommand.noAudio()
+  } else if ((await checkFFmpegEncoders()).get('libfdk_aac')) { // we favor VBR, if a good AAC encoder is available
+    localCommand = localCommand
+      .audioCodec('libfdk_aac')
+      .audioQuality(5)
+  } else {
+    // we try to reduce the ceiling bitrate by making rough correspondances of bitrates
+    // of course this is far from perfect, but it might save some space in the end
+    const audioCodecName = parsedAudio.audioStream[ 'codec_name' ]
+    let bitrate: number
+    if (audio.bitrate[ audioCodecName ]) {
+      localCommand = localCommand.audioCodec('aac')
+
+      bitrate = audio.bitrate[ audioCodecName ](parsedAudio.audioStream[ 'bit_rate' ])
+      if (bitrate !== undefined && bitrate !== -1) localCommand = localCommand.audioBitrate(bitrate)
+    }
+  }
+
+  // Constrained Encoding (VBV)
+  // https://slhck.info/video/2017/03/01/rate-control.html
+  // https://trac.ffmpeg.org/wiki/Limiting%20the%20output%20bitrate
+  const targetBitrate = getTargetBitrate(resolution, fps, VIDEO_TRANSCODING_FPS)
+  localCommand = localCommand.outputOptions([`-maxrate ${ targetBitrate }`, `-bufsize ${ targetBitrate * 2 }`])
+
+  // Keyframe interval of 2 seconds for faster seeking and resolution switching.
+  // https://streaminglearningcenter.com/blogs/whats-the-right-keyframe-interval.html
+  // https://superuser.com/a/908325
+  localCommand = localCommand.outputOption(`-g ${ fps * 2 }`)
+
+  return localCommand
+}
+
+async function presetCopy (command: ffmpeg.FfmpegCommand): Promise<ffmpeg.FfmpegCommand> {
+  return command
+    .format('mp4')
+    .videoCodec('copy')
+    .audioCodec('copy')
+}