git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - doc/examples/demuxing_decoding.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2012 Stefano Sabatini
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   5  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   6  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   7  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
   8  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
   9  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  12  * all copies or substantial portions of the Software.
  13  *
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  17  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  18  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  19  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  20  * THE SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * Demuxing and decoding example.
  26  *
  27  * Show how to use the libavformat and libavcodec API to demux and
  28  * decode audio and video data.
  29  * @example demuxing_decoding.c
  30  */
  31
  32 #include <libavutil/imgutils.h>
  33 #include <libavutil/samplefmt.h>
  34 #include <libavutil/timestamp.h>
  35 #include <libavformat/avformat.h>
  36
  37 static AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;
  38 static AVCodecContext *video_dec_ctx = NULL, *audio_dec_ctx;
  39 static int width, height;
  40 static enum AVPixelFormat pix_fmt;
  41 static AVStream *video_stream = NULL, *audio_stream = NULL;
  42 static const char *src_filename = NULL;
  43 static const char *video_dst_filename = NULL;
  44 static const char *audio_dst_filename = NULL;
  45 static FILE *video_dst_file = NULL;
  46 static FILE *audio_dst_file = NULL;
  47
  48 static uint8_t *video_dst_data[4] = {NULL};
  49 static int      video_dst_linesize[4];
  50 static int video_dst_bufsize;
  51
  52 static int video_stream_idx = -1, audio_stream_idx = -1;
  53 static AVFrame *frame = NULL;
  54 static AVPacket pkt;
  55 static int video_frame_count = 0;
  56 static int audio_frame_count = 0;
  57
  58 /* Enable or disable frame reference counting. You are not supposed to support
  59  * both paths in your application but pick the one most appropriate to your
  60  * needs. Look for the use of refcount in this example to see what are the
  61  * differences of API usage between them. */
  62 static int refcount = 0;
  63
  64 static int decode_packet(int *got_frame, int cached)
  65 {
  66     int ret = 0;
  67     int decoded = pkt.size;
  68
  69     *got_frame = 0;
  70
  71     if (pkt.stream_index == video_stream_idx) {
  72         /* decode video frame */
  73         ret = avcodec_decode_video2(video_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
  74         if (ret < 0) {
  75             fprintf(stderr, "Error decoding video frame (%s)\n", av_err2str(ret));
  76             return ret;
  77         }
  78
  79         if (*got_frame) {
  80
  81             if (frame->width != width || frame->height != height ||
  82                 frame->format != pix_fmt) {
  83                 /* To handle this change, one could call av_image_alloc again and
  84                  * decode the following frames into another rawvideo file. */
  85                 fprintf(stderr, "Error: Width, height and pixel format have to be "
  86                         "constant in a rawvideo file, but the width, height or "
  87                         "pixel format of the input video changed:\n"
  88                         "old: width = %d, height = %d, format = %s\n"
  89                         "new: width = %d, height = %d, format = %s\n",
  90                         width, height, av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
  91                         frame->width, frame->height,
  92                         av_get_pix_fmt_name(frame->format));
  93                 return -1;
  94             }
  95
  96             printf("video_frame%s n:%d coded_n:%d\n",
  97                    cached ? "(cached)" : "",
  98                    video_frame_count++, frame->coded_picture_number);
  99
 100             /* copy decoded frame to destination buffer:
 101              * this is required since rawvideo expects non aligned data */
 102             av_image_copy(video_dst_data, video_dst_linesize,
 103                           (const uint8_t **)(frame->data), frame->linesize,
 104                           pix_fmt, width, height);
 105
 106             /* write to rawvideo file */
 107             fwrite(video_dst_data[0], 1, video_dst_bufsize, video_dst_file);
 108         }
 109     } else if (pkt.stream_index == audio_stream_idx) {
 110         /* decode audio frame */
 111         ret = avcodec_decode_audio4(audio_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
 112         if (ret < 0) {
 113             fprintf(stderr, "Error decoding audio frame (%s)\n", av_err2str(ret));
 114             return ret;
 115         }
 116         /* Some audio decoders decode only part of the packet, and have to be
 117          * called again with the remainder of the packet data.
 118          * Sample: fate-suite/lossless-audio/luckynight-partial.shn
 119          * Also, some decoders might over-read the packet. */
 120         decoded = FFMIN(ret, pkt.size);
 121
 122         if (*got_frame) {
 123             size_t unpadded_linesize = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format);
 124             printf("audio_frame%s n:%d nb_samples:%d pts:%s\n",
 125                    cached ? "(cached)" : "",
 126                    audio_frame_count++, frame->nb_samples,
 127                    av_ts2timestr(frame->pts, &audio_dec_ctx->time_base));
 128
 129             /* Write the raw audio data samples of the first plane. This works
 130              * fine for packed formats (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16). However,
 131              * most audio decoders output planar audio, which uses a separate
 132              * plane of audio samples for each channel (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16P).
 133              * In other words, this code will write only the first audio channel
 134              * in these cases.
 135              * You should use libswresample or libavfilter to convert the frame
 136              * to packed data. */
 137             fwrite(frame->extended_data[0], 1, unpadded_linesize, audio_dst_file);
 138         }
 139     }
 140
 141     /* If we use frame reference counting, we own the data and need
 142      * to de-reference it when we don't use it anymore */
 143     if (*got_frame && refcount)
 144         av_frame_unref(frame);
 145
 146     return decoded;
 147 }
 148
 149 static int open_codec_context(int *stream_idx,
 150                               AVCodecContext **dec_ctx, AVFormatContext *fmt_ctx, enum AVMediaType type)
 151 {
 152     int ret, stream_index;
 153     AVStream *st;
 154     AVCodec *dec = NULL;
 155     AVDictionary *opts = NULL;
 156
 157     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, type, -1, -1, NULL, 0);
 158     if (ret < 0) {
 159         fprintf(stderr, "Could not find %s stream in input file '%s'\n",
 160                 av_get_media_type_string(type), src_filename);
 161         return ret;
 162     } else {
 163         stream_index = ret;
 164         st = fmt_ctx->streams[stream_index];
 165
 166         /* find decoder for the stream */
 167         dec = avcodec_find_decoder(st->codecpar->codec_id);
 168         if (!dec) {
 169             fprintf(stderr, "Failed to find %s codec\n",
 170                     av_get_media_type_string(type));
 171             return AVERROR(EINVAL);
 172         }
 173
 174         /* Allocate a codec context for the decoder */
 175         *dec_ctx = avcodec_alloc_context3(dec);
 176         if (!*dec_ctx) {
 177             fprintf(stderr, "Failed to allocate the %s codec context\n",
 178                     av_get_media_type_string(type));
 179             return AVERROR(ENOMEM);
 180         }
 181
 182         /* Copy codec parameters from input stream to output codec context */
 183         if ((ret = avcodec_parameters_to_context(*dec_ctx, st->codecpar)) < 0) {
 184             fprintf(stderr, "Failed to copy %s codec parameters to decoder context\n",
 185                     av_get_media_type_string(type));
 186             return ret;
 187         }
 188
 189         /* Init the decoders, with or without reference counting */
 190         av_dict_set(&opts, "refcounted_frames", refcount ? "1" : "0", 0);
 191         if ((ret = avcodec_open2(*dec_ctx, dec, &opts)) < 0) {
 192             fprintf(stderr, "Failed to open %s codec\n",
 193                     av_get_media_type_string(type));
 194             return ret;
 195         }
 196         *stream_idx = stream_index;
 197     }
 198
 199     return 0;
 200 }
 201
 202 static int get_format_from_sample_fmt(const char **fmt,
 203                                       enum AVSampleFormat sample_fmt)
 204 {
 205     int i;
 206     struct sample_fmt_entry {
 207         enum AVSampleFormat sample_fmt; const char *fmt_be, *fmt_le;
 208     } sample_fmt_entries[] = {
 209         { AV_SAMPLE_FMT_U8,  "u8",    "u8"    },
 210         { AV_SAMPLE_FMT_S16, "s16be", "s16le" },
 211         { AV_SAMPLE_FMT_S32, "s32be", "s32le" },
 212         { AV_SAMPLE_FMT_FLT, "f32be", "f32le" },
 213         { AV_SAMPLE_FMT_DBL, "f64be", "f64le" },
 214     };
 215     *fmt = NULL;
 216
 217     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(sample_fmt_entries); i++) {
 218         struct sample_fmt_entry *entry = &sample_fmt_entries[i];
 219         if (sample_fmt == entry->sample_fmt) {
 220             *fmt = AV_NE(entry->fmt_be, entry->fmt_le);
 221             return 0;
 222         }
 223     }
 224
 225     fprintf(stderr,
 226             "sample format %s is not supported as output format\n",
 227             av_get_sample_fmt_name(sample_fmt));
 228     return -1;
 229 }
 230
 231 int main (int argc, char **argv)
 232 {
 233     int ret = 0, got_frame;
 234
 235     if (argc != 4 && argc != 5) {
 236         fprintf(stderr, "usage: %s [-refcount] input_file video_output_file audio_output_file\n"
 237                 "API example program to show how to read frames from an input file.\n"
 238                 "This program reads frames from a file, decodes them, and writes decoded\n"
 239                 "video frames to a rawvideo file named video_output_file, and decoded\n"
 240                 "audio frames to a rawaudio file named audio_output_file.\n\n"
 241                 "If the -refcount option is specified, the program use the\n"
 242                 "reference counting frame system which allows keeping a copy of\n"
 243                 "the data for longer than one decode call.\n"
 244                 "\n", argv[0]);
 245         exit(1);
 246     }
 247     if (argc == 5 && !strcmp(argv[1], "-refcount")) {
 248         refcount = 1;
 249         argv++;
 250     }
 251     src_filename = argv[1];
 252     video_dst_filename = argv[2];
 253     audio_dst_filename = argv[3];
 254
 255     /* open input file, and allocate format context */
 256     if (avformat_open_input(&fmt_ctx, src_filename, NULL, NULL) < 0) {
 257         fprintf(stderr, "Could not open source file %s\n", src_filename);
 258         exit(1);
 259     }
 260
 261     /* retrieve stream information */
 262     if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
 263         fprintf(stderr, "Could not find stream information\n");
 264         exit(1);
 265     }
 266
 267     if (open_codec_context(&video_stream_idx, &video_dec_ctx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO) >= 0) {
 268         video_stream = fmt_ctx->streams[video_stream_idx];
 269
 270         video_dst_file = fopen(video_dst_filename, "wb");
 271         if (!video_dst_file) {
 272             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", video_dst_filename);
 273             ret = 1;
 274             goto end;
 275         }
 276
 277         /* allocate image where the decoded image will be put */
 278         width = video_dec_ctx->width;
 279         height = video_dec_ctx->height;
 280         pix_fmt = video_dec_ctx->pix_fmt;
 281         ret = av_image_alloc(video_dst_data, video_dst_linesize,
 282                              width, height, pix_fmt, 1);
 283         if (ret < 0) {
 284             fprintf(stderr, "Could not allocate raw video buffer\n");
 285             goto end;
 286         }
 287         video_dst_bufsize = ret;
 288     }
 289
 290     if (open_codec_context(&audio_stream_idx, &audio_dec_ctx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO) >= 0) {
 291         audio_stream = fmt_ctx->streams[audio_stream_idx];
 292         audio_dst_file = fopen(audio_dst_filename, "wb");
 293         if (!audio_dst_file) {
 294             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", audio_dst_filename);
 295             ret = 1;
 296             goto end;
 297         }
 298     }
 299
 300     /* dump input information to stderr */
 301     av_dump_format(fmt_ctx, 0, src_filename, 0);
 302
 303     if (!audio_stream && !video_stream) {
 304         fprintf(stderr, "Could not find audio or video stream in the input, aborting\n");
 305         ret = 1;
 306         goto end;
 307     }
 308
 309     frame = av_frame_alloc();
 310     if (!frame) {
 311         fprintf(stderr, "Could not allocate frame\n");
 312         ret = AVERROR(ENOMEM);
 313         goto end;
 314     }
 315
 316     /* initialize packet, set data to NULL, let the demuxer fill it */
 317     av_init_packet(&pkt);
 318     pkt.data = NULL;
 319     pkt.size = 0;
 320
 321     if (video_stream)
 322         printf("Demuxing video from file '%s' into '%s'\n", src_filename, video_dst_filename);
 323     if (audio_stream)
 324         printf("Demuxing audio from file '%s' into '%s'\n", src_filename, audio_dst_filename);
 325
 326     /* read frames from the file */
 327     while (av_read_frame(fmt_ctx, &pkt) >= 0) {
 328         AVPacket orig_pkt = pkt;
 329         do {
 330             ret = decode_packet(&got_frame, 0);
 331             if (ret < 0)
 332                 break;
 333             pkt.data += ret;
 334             pkt.size -= ret;
 335         } while (pkt.size > 0);
 336         av_packet_unref(&orig_pkt);
 337     }
 338
 339     /* flush cached frames */
 340     pkt.data = NULL;
 341     pkt.size = 0;
 342     do {
 343         decode_packet(&got_frame, 1);
 344     } while (got_frame);
 345
 346     printf("Demuxing succeeded.\n");
 347
 348     if (video_stream) {
 349         printf("Play the output video file with the command:\n"
 350                "ffplay -f rawvideo -pix_fmt %s -video_size %dx%d %s\n",
 351                av_get_pix_fmt_name(pix_fmt), width, height,
 352                video_dst_filename);
 353     }
 354
 355     if (audio_stream) {
 356         enum AVSampleFormat sfmt = audio_dec_ctx->sample_fmt;
 357         int n_channels = audio_dec_ctx->channels;
 358         const char *fmt;
 359
 360         if (av_sample_fmt_is_planar(sfmt)) {
 361             const char *packed = av_get_sample_fmt_name(sfmt);
 362             printf("Warning: the sample format the decoder produced is planar "
 363                    "(%s). This example will output the first channel only.\n",
 364                    packed ? packed : "?");
 365             sfmt = av_get_packed_sample_fmt(sfmt);
 366             n_channels = 1;
 367         }
 368
 369         if ((ret = get_format_from_sample_fmt(&fmt, sfmt)) < 0)
 370             goto end;
 371
 372         printf("Play the output audio file with the command:\n"
 373                "ffplay -f %s -ac %d -ar %d %s\n",
 374                fmt, n_channels, audio_dec_ctx->sample_rate,
 375                audio_dst_filename);
 376     }
 377
 378 end:
 379     avcodec_free_context(&video_dec_ctx);
 380     avcodec_free_context(&audio_dec_ctx);
 381     avformat_close_input(&fmt_ctx);
 382     if (video_dst_file)
 383         fclose(video_dst_file);
 384     if (audio_dst_file)
 385         fclose(audio_dst_file);
 386     av_frame_free(&frame);
 387     av_free(video_dst_data[0]);
 388
 389     return ret < 0;
 390 }