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 = NULL;
  55 static int video_frame_count = 0;
  56 static int audio_frame_count = 0;
  57
  58 static int output_video_frame(AVFrame *frame)
  59 {
  60     if (frame->width != width || frame->height != height ||
  61         frame->format != pix_fmt) {
  62         /* To handle this change, one could call av_image_alloc again and
  63          * decode the following frames into another rawvideo file. */
  64         fprintf(stderr, "Error: Width, height and pixel format have to be "
  65                 "constant in a rawvideo file, but the width, height or "
  66                 "pixel format of the input video changed:\n"
  67                 "old: width = %d, height = %d, format = %s\n"
  68                 "new: width = %d, height = %d, format = %s\n",
  69                 width, height, av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
  70                 frame->width, frame->height,
  71                 av_get_pix_fmt_name(frame->format));
  72         return -1;
  73     }
  74
  75     printf("video_frame n:%d coded_n:%d\n",
  76            video_frame_count++, frame->coded_picture_number);
  77
  78     /* copy decoded frame to destination buffer:
  79      * this is required since rawvideo expects non aligned data */
  80     av_image_copy(video_dst_data, video_dst_linesize,
  81                   (const uint8_t **)(frame->data), frame->linesize,
  82                   pix_fmt, width, height);
  83
  84     /* write to rawvideo file */
  85     fwrite(video_dst_data[0], 1, video_dst_bufsize, video_dst_file);
  86     return 0;
  87 }
  88
  89 static int output_audio_frame(AVFrame *frame)
  90 {
  91     size_t unpadded_linesize = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format);
  92     printf("audio_frame n:%d nb_samples:%d pts:%s\n",
  93            audio_frame_count++, frame->nb_samples,
  94            av_ts2timestr(frame->pts, &audio_dec_ctx->time_base));
  95
  96     /* Write the raw audio data samples of the first plane. This works
  97      * fine for packed formats (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16). However,
  98      * most audio decoders output planar audio, which uses a separate
  99      * plane of audio samples for each channel (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16P).
 100      * In other words, this code will write only the first audio channel
 101      * in these cases.
 102      * You should use libswresample or libavfilter to convert the frame
 103      * to packed data. */
 104     fwrite(frame->extended_data[0], 1, unpadded_linesize, audio_dst_file);
 105
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 static int decode_packet(AVCodecContext *dec, const AVPacket *pkt)
 110 {
 111     int ret = 0;
 112
 113     // submit the packet to the decoder
 114     ret = avcodec_send_packet(dec, pkt);
 115     if (ret < 0) {
 116         fprintf(stderr, "Error submitting a packet for decoding (%s)\n", av_err2str(ret));
 117         return ret;
 118     }
 119
 120     // get all the available frames from the decoder
 121     while (ret >= 0) {
 122         ret = avcodec_receive_frame(dec, frame);
 123         if (ret < 0) {
 124             // those two return values are special and mean there is no output
 125             // frame available, but there were no errors during decoding
 126             if (ret == AVERROR_EOF || ret == AVERROR(EAGAIN))
 127                 return 0;
 128
 129             fprintf(stderr, "Error during decoding (%s)\n", av_err2str(ret));
 130             return ret;
 131         }
 132
 133         // write the frame data to output file
 134         if (dec->codec->type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 135             ret = output_video_frame(frame);
 136         else
 137             ret = output_audio_frame(frame);
 138
 139         av_frame_unref(frame);
 140         if (ret < 0)
 141             return ret;
 142     }
 143
 144     return 0;
 145 }
 146
 147 static int open_codec_context(int *stream_idx,
 148                               AVCodecContext **dec_ctx, AVFormatContext *fmt_ctx, enum AVMediaType type)
 149 {
 150     int ret, stream_index;
 151     AVStream *st;
 152     const AVCodec *dec = NULL;
 153     AVDictionary *opts = NULL;
 154
 155     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, type, -1, -1, NULL, 0);
 156     if (ret < 0) {
 157         fprintf(stderr, "Could not find %s stream in input file '%s'\n",
 158                 av_get_media_type_string(type), src_filename);
 159         return ret;
 160     } else {
 161         stream_index = ret;
 162         st = fmt_ctx->streams[stream_index];
 163
 164         /* find decoder for the stream */
 165         dec = avcodec_find_decoder(st->codecpar->codec_id);
 166         if (!dec) {
 167             fprintf(stderr, "Failed to find %s codec\n",
 168                     av_get_media_type_string(type));
 169             return AVERROR(EINVAL);
 170         }
 171
 172         /* Allocate a codec context for the decoder */
 173         *dec_ctx = avcodec_alloc_context3(dec);
 174         if (!*dec_ctx) {
 175             fprintf(stderr, "Failed to allocate the %s codec context\n",
 176                     av_get_media_type_string(type));
 177             return AVERROR(ENOMEM);
 178         }
 179
 180         /* Copy codec parameters from input stream to output codec context */
 181         if ((ret = avcodec_parameters_to_context(*dec_ctx, st->codecpar)) < 0) {
 182             fprintf(stderr, "Failed to copy %s codec parameters to decoder context\n",
 183                     av_get_media_type_string(type));
 184             return ret;
 185         }
 186
 187         /* Init the decoders */
 188         if ((ret = avcodec_open2(*dec_ctx, dec, &opts)) < 0) {
 189             fprintf(stderr, "Failed to open %s codec\n",
 190                     av_get_media_type_string(type));
 191             return ret;
 192         }
 193         *stream_idx = stream_index;
 194     }
 195
 196     return 0;
 197 }
 198
 199 static int get_format_from_sample_fmt(const char **fmt,
 200                                       enum AVSampleFormat sample_fmt)
 201 {
 202     int i;
 203     struct sample_fmt_entry {
 204         enum AVSampleFormat sample_fmt; const char *fmt_be, *fmt_le;
 205     } sample_fmt_entries[] = {
 206         { AV_SAMPLE_FMT_U8,  "u8",    "u8"    },
 207         { AV_SAMPLE_FMT_S16, "s16be", "s16le" },
 208         { AV_SAMPLE_FMT_S32, "s32be", "s32le" },
 209         { AV_SAMPLE_FMT_FLT, "f32be", "f32le" },
 210         { AV_SAMPLE_FMT_DBL, "f64be", "f64le" },
 211     };
 212     *fmt = NULL;
 213
 214     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(sample_fmt_entries); i++) {
 215         struct sample_fmt_entry *entry = &sample_fmt_entries[i];
 216         if (sample_fmt == entry->sample_fmt) {
 217             *fmt = AV_NE(entry->fmt_be, entry->fmt_le);
 218             return 0;
 219         }
 220     }
 221
 222     fprintf(stderr,
 223             "sample format %s is not supported as output format\n",
 224             av_get_sample_fmt_name(sample_fmt));
 225     return -1;
 226 }
 227
 228 int main (int argc, char **argv)
 229 {
 230     int ret = 0;
 231
 232     if (argc != 4) {
 233         fprintf(stderr, "usage: %s  input_file video_output_file audio_output_file\n"
 234                 "API example program to show how to read frames from an input file.\n"
 235                 "This program reads frames from a file, decodes them, and writes decoded\n"
 236                 "video frames to a rawvideo file named video_output_file, and decoded\n"
 237                 "audio frames to a rawaudio file named audio_output_file.\n",
 238                 argv[0]);
 239         exit(1);
 240     }
 241     src_filename = argv[1];
 242     video_dst_filename = argv[2];
 243     audio_dst_filename = argv[3];
 244
 245     /* open input file, and allocate format context */
 246     if (avformat_open_input(&fmt_ctx, src_filename, NULL, NULL) < 0) {
 247         fprintf(stderr, "Could not open source file %s\n", src_filename);
 248         exit(1);
 249     }
 250
 251     /* retrieve stream information */
 252     if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
 253         fprintf(stderr, "Could not find stream information\n");
 254         exit(1);
 255     }
 256
 257     if (open_codec_context(&video_stream_idx, &video_dec_ctx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO) >= 0) {
 258         video_stream = fmt_ctx->streams[video_stream_idx];
 259
 260         video_dst_file = fopen(video_dst_filename, "wb");
 261         if (!video_dst_file) {
 262             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", video_dst_filename);
 263             ret = 1;
 264             goto end;
 265         }
 266
 267         /* allocate image where the decoded image will be put */
 268         width = video_dec_ctx->width;
 269         height = video_dec_ctx->height;
 270         pix_fmt = video_dec_ctx->pix_fmt;
 271         ret = av_image_alloc(video_dst_data, video_dst_linesize,
 272                              width, height, pix_fmt, 1);
 273         if (ret < 0) {
 274             fprintf(stderr, "Could not allocate raw video buffer\n");
 275             goto end;
 276         }
 277         video_dst_bufsize = ret;
 278     }
 279
 280     if (open_codec_context(&audio_stream_idx, &audio_dec_ctx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO) >= 0) {
 281         audio_stream = fmt_ctx->streams[audio_stream_idx];
 282         audio_dst_file = fopen(audio_dst_filename, "wb");
 283         if (!audio_dst_file) {
 284             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", audio_dst_filename);
 285             ret = 1;
 286             goto end;
 287         }
 288     }
 289
 290     /* dump input information to stderr */
 291     av_dump_format(fmt_ctx, 0, src_filename, 0);
 292
 293     if (!audio_stream && !video_stream) {
 294         fprintf(stderr, "Could not find audio or video stream in the input, aborting\n");
 295         ret = 1;
 296         goto end;
 297     }
 298
 299     frame = av_frame_alloc();
 300     if (!frame) {
 301         fprintf(stderr, "Could not allocate frame\n");
 302         ret = AVERROR(ENOMEM);
 303         goto end;
 304     }
 305
 306     pkt = av_packet_alloc();
 307     if (!pkt) {
 308         fprintf(stderr, "Could not allocate packet\n");
 309         ret = AVERROR(ENOMEM);
 310         goto end;
 311     }
 312
 313     if (video_stream)
 314         printf("Demuxing video from file '%s' into '%s'\n", src_filename, video_dst_filename);
 315     if (audio_stream)
 316         printf("Demuxing audio from file '%s' into '%s'\n", src_filename, audio_dst_filename);
 317
 318     /* read frames from the file */
 319     while (av_read_frame(fmt_ctx, pkt) >= 0) {
 320         // check if the packet belongs to a stream we are interested in, otherwise
 321         // skip it
 322         if (pkt->stream_index == video_stream_idx)
 323             ret = decode_packet(video_dec_ctx, pkt);
 324         else if (pkt->stream_index == audio_stream_idx)
 325             ret = decode_packet(audio_dec_ctx, pkt);
 326         av_packet_unref(pkt);
 327         if (ret < 0)
 328             break;
 329     }
 330
 331     /* flush the decoders */
 332     if (video_dec_ctx)
 333         decode_packet(video_dec_ctx, NULL);
 334     if (audio_dec_ctx)
 335         decode_packet(audio_dec_ctx, NULL);
 336
 337     printf("Demuxing succeeded.\n");
 338
 339     if (video_stream) {
 340         printf("Play the output video file with the command:\n"
 341                "ffplay -f rawvideo -pix_fmt %s -video_size %dx%d %s\n",
 342                av_get_pix_fmt_name(pix_fmt), width, height,
 343                video_dst_filename);
 344     }
 345
 346     if (audio_stream) {
 347         enum AVSampleFormat sfmt = audio_dec_ctx->sample_fmt;
 348         int n_channels = audio_dec_ctx->channels;
 349         const char *fmt;
 350
 351         if (av_sample_fmt_is_planar(sfmt)) {
 352             const char *packed = av_get_sample_fmt_name(sfmt);
 353             printf("Warning: the sample format the decoder produced is planar "
 354                    "(%s). This example will output the first channel only.\n",
 355                    packed ? packed : "?");
 356             sfmt = av_get_packed_sample_fmt(sfmt);
 357             n_channels = 1;
 358         }
 359
 360         if ((ret = get_format_from_sample_fmt(&fmt, sfmt)) < 0)
 361             goto end;
 362
 363         printf("Play the output audio file with the command:\n"
 364                "ffplay -f %s -ac %d -ar %d %s\n",
 365                fmt, n_channels, audio_dec_ctx->sample_rate,
 366                audio_dst_filename);
 367     }
 368
 369 end:
 370     avcodec_free_context(&video_dec_ctx);
 371     avcodec_free_context(&audio_dec_ctx);
 372     avformat_close_input(&fmt_ctx);
 373     if (video_dst_file)
 374         fclose(video_dst_file);
 375     if (audio_dst_file)
 376         fclose(audio_dst_file);
 377     av_packet_free(&pkt);
 378     av_frame_free(&frame);
 379     av_free(video_dst_data[0]);
 380
 381     return ret < 0;
 382 }