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 static int decode_packet(int *got_frame, int cached)
  59 {
  60     int ret = 0;
  61     int decoded = pkt.size;
  62
  63     *got_frame = 0;
  64
  65     if (pkt.stream_index == video_stream_idx) {
  66         /* decode video frame */
  67         ret = avcodec_decode_video2(video_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
  68         if (ret < 0) {
  69             fprintf(stderr, "Error decoding video frame (%s)\n", av_err2str(ret));
  70             return ret;
  71         }
  72
  73         if (*got_frame) {
  74
  75             if (frame->width != width || frame->height != height ||
  76                 frame->format != pix_fmt) {
  77                 /* To handle this change, one could call av_image_alloc again and
  78                  * decode the following frames into another rawvideo file. */
  79                 fprintf(stderr, "Error: Width, height and pixel format have to be "
  80                         "constant in a rawvideo file, but the width, height or "
  81                         "pixel format of the input video changed:\n"
  82                         "old: width = %d, height = %d, format = %s\n"
  83                         "new: width = %d, height = %d, format = %s\n",
  84                         width, height, av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
  85                         frame->width, frame->height,
  86                         av_get_pix_fmt_name(frame->format));
  87                 return -1;
  88             }
  89
  90             printf("video_frame%s n:%d coded_n:%d\n",
  91                    cached ? "(cached)" : "",
  92                    video_frame_count++, frame->coded_picture_number);
  93
  94             /* copy decoded frame to destination buffer:
  95              * this is required since rawvideo expects non aligned data */
  96             av_image_copy(video_dst_data, video_dst_linesize,
  97                           (const uint8_t **)(frame->data), frame->linesize,
  98                           pix_fmt, width, height);
  99
 100             /* write to rawvideo file */
 101             fwrite(video_dst_data[0], 1, video_dst_bufsize, video_dst_file);
 102         }
 103     } else if (pkt.stream_index == audio_stream_idx) {
 104         /* decode audio frame */
 105         ret = avcodec_decode_audio4(audio_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
 106         if (ret < 0) {
 107             fprintf(stderr, "Error decoding audio frame (%s)\n", av_err2str(ret));
 108             return ret;
 109         }
 110         /* Some audio decoders decode only part of the packet, and have to be
 111          * called again with the remainder of the packet data.
 112          * Sample: fate-suite/lossless-audio/luckynight-partial.shn
 113          * Also, some decoders might over-read the packet. */
 114         decoded = FFMIN(ret, pkt.size);
 115
 116         if (*got_frame) {
 117             size_t unpadded_linesize = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format);
 118             printf("audio_frame%s n:%d nb_samples:%d pts:%s\n",
 119                    cached ? "(cached)" : "",
 120                    audio_frame_count++, frame->nb_samples,
 121                    av_ts2timestr(frame->pts, &audio_dec_ctx->time_base));
 122
 123             /* Write the raw audio data samples of the first plane. This works
 124              * fine for packed formats (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16). However,
 125              * most audio decoders output planar audio, which uses a separate
 126              * plane of audio samples for each channel (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16P).
 127              * In other words, this code will write only the first audio channel
 128              * in these cases.
 129              * You should use libswresample or libavfilter to convert the frame
 130              * to packed data. */
 131             fwrite(frame->extended_data[0], 1, unpadded_linesize, audio_dst_file);
 132         }
 133     }
 134
 135     if (*got_frame)
 136         av_frame_unref(frame);
 137
 138     return decoded;
 139 }
 140
 141 static int open_codec_context(int *stream_idx,
 142                               AVCodecContext **dec_ctx, AVFormatContext *fmt_ctx, enum AVMediaType type)
 143 {
 144     int ret, stream_index;
 145     AVStream *st;
 146     AVCodec *dec = NULL;
 147     AVDictionary *opts = NULL;
 148
 149     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, type, -1, -1, NULL, 0);
 150     if (ret < 0) {
 151         fprintf(stderr, "Could not find %s stream in input file '%s'\n",
 152                 av_get_media_type_string(type), src_filename);
 153         return ret;
 154     } else {
 155         stream_index = ret;
 156         st = fmt_ctx->streams[stream_index];
 157
 158         /* find decoder for the stream */
 159         dec = avcodec_find_decoder(st->codecpar->codec_id);
 160         if (!dec) {
 161             fprintf(stderr, "Failed to find %s codec\n",
 162                     av_get_media_type_string(type));
 163             return AVERROR(EINVAL);
 164         }
 165
 166         /* Allocate a codec context for the decoder */
 167         *dec_ctx = avcodec_alloc_context3(dec);
 168         if (!*dec_ctx) {
 169             fprintf(stderr, "Failed to allocate the %s codec context\n",
 170                     av_get_media_type_string(type));
 171             return AVERROR(ENOMEM);
 172         }
 173
 174         /* Copy codec parameters from input stream to output codec context */
 175         if ((ret = avcodec_parameters_to_context(*dec_ctx, st->codecpar)) < 0) {
 176             fprintf(stderr, "Failed to copy %s codec parameters to decoder context\n",
 177                     av_get_media_type_string(type));
 178             return ret;
 179         }
 180
 181         /* Init the decoders */
 182         if ((ret = avcodec_open2(*dec_ctx, dec, &opts)) < 0) {
 183             fprintf(stderr, "Failed to open %s codec\n",
 184                     av_get_media_type_string(type));
 185             return ret;
 186         }
 187         *stream_idx = stream_index;
 188     }
 189
 190     return 0;
 191 }
 192
 193 static int get_format_from_sample_fmt(const char **fmt,
 194                                       enum AVSampleFormat sample_fmt)
 195 {
 196     int i;
 197     struct sample_fmt_entry {
 198         enum AVSampleFormat sample_fmt; const char *fmt_be, *fmt_le;
 199     } sample_fmt_entries[] = {
 200         { AV_SAMPLE_FMT_U8,  "u8",    "u8"    },
 201         { AV_SAMPLE_FMT_S16, "s16be", "s16le" },
 202         { AV_SAMPLE_FMT_S32, "s32be", "s32le" },
 203         { AV_SAMPLE_FMT_FLT, "f32be", "f32le" },
 204         { AV_SAMPLE_FMT_DBL, "f64be", "f64le" },
 205     };
 206     *fmt = NULL;
 207
 208     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(sample_fmt_entries); i++) {
 209         struct sample_fmt_entry *entry = &sample_fmt_entries[i];
 210         if (sample_fmt == entry->sample_fmt) {
 211             *fmt = AV_NE(entry->fmt_be, entry->fmt_le);
 212             return 0;
 213         }
 214     }
 215
 216     fprintf(stderr,
 217             "sample format %s is not supported as output format\n",
 218             av_get_sample_fmt_name(sample_fmt));
 219     return -1;
 220 }
 221
 222 int main (int argc, char **argv)
 223 {
 224     int ret = 0, got_frame;
 225
 226     if (argc != 4) {
 227         fprintf(stderr, "usage: %s  input_file video_output_file audio_output_file\n"
 228                 "API example program to show how to read frames from an input file.\n"
 229                 "This program reads frames from a file, decodes them, and writes decoded\n"
 230                 "video frames to a rawvideo file named video_output_file, and decoded\n"
 231                 "audio frames to a rawaudio file named audio_output_file.\n",
 232                 argv[0]);
 233         exit(1);
 234     }
 235     src_filename = argv[1];
 236     video_dst_filename = argv[2];
 237     audio_dst_filename = argv[3];
 238
 239     /* open input file, and allocate format context */
 240     if (avformat_open_input(&fmt_ctx, src_filename, NULL, NULL) < 0) {
 241         fprintf(stderr, "Could not open source file %s\n", src_filename);
 242         exit(1);
 243     }
 244
 245     /* retrieve stream information */
 246     if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
 247         fprintf(stderr, "Could not find stream information\n");
 248         exit(1);
 249     }
 250
 251     if (open_codec_context(&video_stream_idx, &video_dec_ctx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO) >= 0) {
 252         video_stream = fmt_ctx->streams[video_stream_idx];
 253
 254         video_dst_file = fopen(video_dst_filename, "wb");
 255         if (!video_dst_file) {
 256             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", video_dst_filename);
 257             ret = 1;
 258             goto end;
 259         }
 260
 261         /* allocate image where the decoded image will be put */
 262         width = video_dec_ctx->width;
 263         height = video_dec_ctx->height;
 264         pix_fmt = video_dec_ctx->pix_fmt;
 265         ret = av_image_alloc(video_dst_data, video_dst_linesize,
 266                              width, height, pix_fmt, 1);
 267         if (ret < 0) {
 268             fprintf(stderr, "Could not allocate raw video buffer\n");
 269             goto end;
 270         }
 271         video_dst_bufsize = ret;
 272     }
 273
 274     if (open_codec_context(&audio_stream_idx, &audio_dec_ctx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO) >= 0) {
 275         audio_stream = fmt_ctx->streams[audio_stream_idx];
 276         audio_dst_file = fopen(audio_dst_filename, "wb");
 277         if (!audio_dst_file) {
 278             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", audio_dst_filename);
 279             ret = 1;
 280             goto end;
 281         }
 282     }
 283
 284     /* dump input information to stderr */
 285     av_dump_format(fmt_ctx, 0, src_filename, 0);
 286
 287     if (!audio_stream && !video_stream) {
 288         fprintf(stderr, "Could not find audio or video stream in the input, aborting\n");
 289         ret = 1;
 290         goto end;
 291     }
 292
 293     frame = av_frame_alloc();
 294     if (!frame) {
 295         fprintf(stderr, "Could not allocate frame\n");
 296         ret = AVERROR(ENOMEM);
 297         goto end;
 298     }
 299
 300     /* initialize packet, set data to NULL, let the demuxer fill it */
 301     av_init_packet(&pkt);
 302     pkt.data = NULL;
 303     pkt.size = 0;
 304
 305     if (video_stream)
 306         printf("Demuxing video from file '%s' into '%s'\n", src_filename, video_dst_filename);
 307     if (audio_stream)
 308         printf("Demuxing audio from file '%s' into '%s'\n", src_filename, audio_dst_filename);
 309
 310     /* read frames from the file */
 311     while (av_read_frame(fmt_ctx, &pkt) >= 0) {
 312         AVPacket orig_pkt = pkt;
 313         do {
 314             ret = decode_packet(&got_frame, 0);
 315             if (ret < 0)
 316                 break;
 317             pkt.data += ret;
 318             pkt.size -= ret;
 319         } while (pkt.size > 0);
 320         av_packet_unref(&orig_pkt);
 321     }
 322
 323     /* flush cached frames */
 324     pkt.data = NULL;
 325     pkt.size = 0;
 326     do {
 327         decode_packet(&got_frame, 1);
 328     } while (got_frame);
 329
 330     printf("Demuxing succeeded.\n");
 331
 332     if (video_stream) {
 333         printf("Play the output video file with the command:\n"
 334                "ffplay -f rawvideo -pix_fmt %s -video_size %dx%d %s\n",
 335                av_get_pix_fmt_name(pix_fmt), width, height,
 336                video_dst_filename);
 337     }
 338
 339     if (audio_stream) {
 340         enum AVSampleFormat sfmt = audio_dec_ctx->sample_fmt;
 341         int n_channels = audio_dec_ctx->channels;
 342         const char *fmt;
 343
 344         if (av_sample_fmt_is_planar(sfmt)) {
 345             const char *packed = av_get_sample_fmt_name(sfmt);
 346             printf("Warning: the sample format the decoder produced is planar "
 347                    "(%s). This example will output the first channel only.\n",
 348                    packed ? packed : "?");
 349             sfmt = av_get_packed_sample_fmt(sfmt);
 350             n_channels = 1;
 351         }
 352
 353         if ((ret = get_format_from_sample_fmt(&fmt, sfmt)) < 0)
 354             goto end;
 355
 356         printf("Play the output audio file with the command:\n"
 357                "ffplay -f %s -ac %d -ar %d %s\n",
 358                fmt, n_channels, audio_dec_ctx->sample_rate,
 359                audio_dst_filename);
 360     }
 361
 362 end:
 363     avcodec_free_context(&video_dec_ctx);
 364     avcodec_free_context(&audio_dec_ctx);
 365     avformat_close_input(&fmt_ctx);
 366     if (video_dst_file)
 367         fclose(video_dst_file);
 368     if (audio_dst_file)
 369         fclose(audio_dst_file);
 370     av_frame_free(&frame);
 371     av_free(video_dst_data[0]);
 372
 373     return ret < 0;
 374 }