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 /* The different ways of decoding and managing data memory. You are not
  59  * supposed to support all the modes in your application but pick the one most
  60  * appropriate to your needs. Look for the use of api_mode in this example to
  61  * see what are the differences of API usage between them */
  62 enum {
  63     API_MODE_OLD                  = 0, /* old method, deprecated */
  64     API_MODE_NEW_API_REF_COUNT    = 1, /* new method, using the frame reference counting */
  65     API_MODE_NEW_API_NO_REF_COUNT = 2, /* new method, without reference counting */
  66 };
  67
  68 static int api_mode = API_MODE_OLD;
  69
  70 static int decode_packet(int *got_frame, int cached)
  71 {
  72     int ret = 0;
  73     int decoded = pkt.size;
  74
  75     *got_frame = 0;
  76
  77     if (pkt.stream_index == video_stream_idx) {
  78         /* decode video frame */
  79         ret = avcodec_decode_video2(video_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
  80         if (ret < 0) {
  81             fprintf(stderr, "Error decoding video frame (%s)\n", av_err2str(ret));
  82             return ret;
  83         }
  84
  85         if (*got_frame) {
  86
  87             if (frame->width != width || frame->height != height ||
  88                 frame->format != pix_fmt) {
  89                 /* To handle this change, one could call av_image_alloc again and
  90                  * decode the following frames into another rawvideo file. */
  91                 fprintf(stderr, "Error: Width, height and pixel format have to be "
  92                         "constant in a rawvideo file, but the width, height or "
  93                         "pixel format of the input video changed:\n"
  94                         "old: width = %d, height = %d, format = %s\n"
  95                         "new: width = %d, height = %d, format = %s\n",
  96                         width, height, av_get_pix_fmt_name(pix_fmt),
  97                         frame->width, frame->height,
  98                         av_get_pix_fmt_name(frame->format));
  99                 return -1;
 100             }
 101
 102             printf("video_frame%s n:%d coded_n:%d pts:%s\n",
 103                    cached ? "(cached)" : "",
 104                    video_frame_count++, frame->coded_picture_number,
 105                    av_ts2timestr(frame->pts, &video_dec_ctx->time_base));
 106
 107             /* copy decoded frame to destination buffer:
 108              * this is required since rawvideo expects non aligned data */
 109             av_image_copy(video_dst_data, video_dst_linesize,
 110                           (const uint8_t **)(frame->data), frame->linesize,
 111                           pix_fmt, width, height);
 112
 113             /* write to rawvideo file */
 114             fwrite(video_dst_data[0], 1, video_dst_bufsize, video_dst_file);
 115         }
 116     } else if (pkt.stream_index == audio_stream_idx) {
 117         /* decode audio frame */
 118         ret = avcodec_decode_audio4(audio_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
 119         if (ret < 0) {
 120             fprintf(stderr, "Error decoding audio frame (%s)\n", av_err2str(ret));
 121             return ret;
 122         }
 123         /* Some audio decoders decode only part of the packet, and have to be
 124          * called again with the remainder of the packet data.
 125          * Sample: fate-suite/lossless-audio/luckynight-partial.shn
 126          * Also, some decoders might over-read the packet. */
 127         decoded = FFMIN(ret, pkt.size);
 128
 129         if (*got_frame) {
 130             size_t unpadded_linesize = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format);
 131             printf("audio_frame%s n:%d nb_samples:%d pts:%s\n",
 132                    cached ? "(cached)" : "",
 133                    audio_frame_count++, frame->nb_samples,
 134                    av_ts2timestr(frame->pts, &audio_dec_ctx->time_base));
 135
 136             /* Write the raw audio data samples of the first plane. This works
 137              * fine for packed formats (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16). However,
 138              * most audio decoders output planar audio, which uses a separate
 139              * plane of audio samples for each channel (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16P).
 140              * In other words, this code will write only the first audio channel
 141              * in these cases.
 142              * You should use libswresample or libavfilter to convert the frame
 143              * to packed data. */
 144             fwrite(frame->extended_data[0], 1, unpadded_linesize, audio_dst_file);
 145         }
 146     }
 147
 148     /* If we use the new API with reference counting, we own the data and need
 149      * to de-reference it when we don't use it anymore */
 150     if (*got_frame && api_mode == API_MODE_NEW_API_REF_COUNT)
 151         av_frame_unref(frame);
 152
 153     return decoded;
 154 }
 155
 156 static int open_codec_context(int *stream_idx,
 157                               AVFormatContext *fmt_ctx, enum AVMediaType type)
 158 {
 159     int ret, stream_index;
 160     AVStream *st;
 161     AVCodecContext *dec_ctx = NULL;
 162     AVCodec *dec = NULL;
 163     AVDictionary *opts = NULL;
 164
 165     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, type, -1, -1, NULL, 0);
 166     if (ret < 0) {
 167         fprintf(stderr, "Could not find %s stream in input file '%s'\n",
 168                 av_get_media_type_string(type), src_filename);
 169         return ret;
 170     } else {
 171         stream_index = ret;
 172         st = fmt_ctx->streams[stream_index];
 173
 174         /* find decoder for the stream */
 175         dec_ctx = st->codec;
 176         dec = avcodec_find_decoder(dec_ctx->codec_id);
 177         if (!dec) {
 178             fprintf(stderr, "Failed to find %s codec\n",
 179                     av_get_media_type_string(type));
 180             return AVERROR(EINVAL);
 181         }
 182
 183         /* Init the decoders, with or without reference counting */
 184         if (api_mode == API_MODE_NEW_API_REF_COUNT)
 185             av_dict_set(&opts, "refcounted_frames", "1", 0);
 186         if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, &opts)) < 0) {
 187             fprintf(stderr, "Failed to open %s codec\n",
 188                     av_get_media_type_string(type));
 189             return ret;
 190         }
 191         *stream_idx = stream_index;
 192     }
 193
 194     return 0;
 195 }
 196
 197 static int get_format_from_sample_fmt(const char **fmt,
 198                                       enum AVSampleFormat sample_fmt)
 199 {
 200     int i;
 201     struct sample_fmt_entry {
 202         enum AVSampleFormat sample_fmt; const char *fmt_be, *fmt_le;
 203     } sample_fmt_entries[] = {
 204         { AV_SAMPLE_FMT_U8,  "u8",    "u8"    },
 205         { AV_SAMPLE_FMT_S16, "s16be", "s16le" },
 206         { AV_SAMPLE_FMT_S32, "s32be", "s32le" },
 207         { AV_SAMPLE_FMT_FLT, "f32be", "f32le" },
 208         { AV_SAMPLE_FMT_DBL, "f64be", "f64le" },
 209     };
 210     *fmt = NULL;
 211
 212     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(sample_fmt_entries); i++) {
 213         struct sample_fmt_entry *entry = &sample_fmt_entries[i];
 214         if (sample_fmt == entry->sample_fmt) {
 215             *fmt = AV_NE(entry->fmt_be, entry->fmt_le);
 216             return 0;
 217         }
 218     }
 219
 220     fprintf(stderr,
 221             "sample format %s is not supported as output format\n",
 222             av_get_sample_fmt_name(sample_fmt));
 223     return -1;
 224 }
 225
 226 int main (int argc, char **argv)
 227 {
 228     int ret = 0, got_frame;
 229
 230     if (argc != 4 && argc != 5) {
 231         fprintf(stderr, "usage: %s [-refcount=<old|new_norefcount|new_refcount>] "
 232                 "input_file video_output_file audio_output_file\n"
 233                 "API example program to show how to read frames from an input file.\n"
 234                 "This program reads frames from a file, decodes them, and writes decoded\n"
 235                 "video frames to a rawvideo file named video_output_file, and decoded\n"
 236                 "audio frames to a rawaudio file named audio_output_file.\n\n"
 237                 "If the -refcount option is specified, the program use the\n"
 238                 "reference counting frame system which allows keeping a copy of\n"
 239                 "the data for longer than one decode call. If unset, it's using\n"
 240                 "the classic old method.\n"
 241                 "\n", argv[0]);
 242         exit(1);
 243     }
 244     if (argc == 5) {
 245         const char *mode = argv[1] + strlen("-refcount=");
 246         if      (!strcmp(mode, "old"))            api_mode = API_MODE_OLD;
 247         else if (!strcmp(mode, "new_norefcount")) api_mode = API_MODE_NEW_API_NO_REF_COUNT;
 248         else if (!strcmp(mode, "new_refcount"))   api_mode = API_MODE_NEW_API_REF_COUNT;
 249         else {
 250             fprintf(stderr, "unknow mode '%s'\n", mode);
 251             exit(1);
 252         }
 253         argv++;
 254     }
 255     src_filename = argv[1];
 256     video_dst_filename = argv[2];
 257     audio_dst_filename = argv[3];
 258
 259     /* register all formats and codecs */
 260     av_register_all();
 261
 262     /* open input file, and allocate format context */
 263     if (avformat_open_input(&fmt_ctx, src_filename, NULL, NULL) < 0) {
 264         fprintf(stderr, "Could not open source file %s\n", src_filename);
 265         exit(1);
 266     }
 267
 268     /* retrieve stream information */
 269     if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
 270         fprintf(stderr, "Could not find stream information\n");
 271         exit(1);
 272     }
 273
 274     if (open_codec_context(&video_stream_idx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO) >= 0) {
 275         video_stream = fmt_ctx->streams[video_stream_idx];
 276         video_dec_ctx = video_stream->codec;
 277
 278         video_dst_file = fopen(video_dst_filename, "wb");
 279         if (!video_dst_file) {
 280             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", video_dst_filename);
 281             ret = 1;
 282             goto end;
 283         }
 284
 285         /* allocate image where the decoded image will be put */
 286         width = video_dec_ctx->width;
 287         height = video_dec_ctx->height;
 288         pix_fmt = video_dec_ctx->pix_fmt;
 289         ret = av_image_alloc(video_dst_data, video_dst_linesize,
 290                              width, height, pix_fmt, 1);
 291         if (ret < 0) {
 292             fprintf(stderr, "Could not allocate raw video buffer\n");
 293             goto end;
 294         }
 295         video_dst_bufsize = ret;
 296     }
 297
 298     if (open_codec_context(&audio_stream_idx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO) >= 0) {
 299         audio_stream = fmt_ctx->streams[audio_stream_idx];
 300         audio_dec_ctx = audio_stream->codec;
 301         audio_dst_file = fopen(audio_dst_filename, "wb");
 302         if (!audio_dst_file) {
 303             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", audio_dst_filename);
 304             ret = 1;
 305             goto end;
 306         }
 307     }
 308
 309     /* dump input information to stderr */
 310     av_dump_format(fmt_ctx, 0, src_filename, 0);
 311
 312     if (!audio_stream && !video_stream) {
 313         fprintf(stderr, "Could not find audio or video stream in the input, aborting\n");
 314         ret = 1;
 315         goto end;
 316     }
 317
 318     /* When using the new API, you need to use the libavutil/frame.h API, while
 319      * the classic frame management is available in libavcodec */
 320     if (api_mode == API_MODE_OLD)
 321         frame = avcodec_alloc_frame();
 322     else
 323         frame = av_frame_alloc();
 324     if (!frame) {
 325         fprintf(stderr, "Could not allocate frame\n");
 326         ret = AVERROR(ENOMEM);
 327         goto end;
 328     }
 329
 330     /* initialize packet, set data to NULL, let the demuxer fill it */
 331     av_init_packet(&pkt);
 332     pkt.data = NULL;
 333     pkt.size = 0;
 334
 335     if (video_stream)
 336         printf("Demuxing video from file '%s' into '%s'\n", src_filename, video_dst_filename);
 337     if (audio_stream)
 338         printf("Demuxing audio from file '%s' into '%s'\n", src_filename, audio_dst_filename);
 339
 340     /* read frames from the file */
 341     while (av_read_frame(fmt_ctx, &pkt) >= 0) {
 342         AVPacket orig_pkt = pkt;
 343         do {
 344             ret = decode_packet(&got_frame, 0);
 345             if (ret < 0)
 346                 break;
 347             pkt.data += ret;
 348             pkt.size -= ret;
 349         } while (pkt.size > 0);
 350         av_free_packet(&orig_pkt);
 351     }
 352
 353     /* flush cached frames */
 354     pkt.data = NULL;
 355     pkt.size = 0;
 356     do {
 357         decode_packet(&got_frame, 1);
 358     } while (got_frame);
 359
 360     printf("Demuxing succeeded.\n");
 361
 362     if (video_stream) {
 363         printf("Play the output video file with the command:\n"
 364                "ffplay -f rawvideo -pix_fmt %s -video_size %dx%d %s\n",
 365                av_get_pix_fmt_name(pix_fmt), width, height,
 366                video_dst_filename);
 367     }
 368
 369     if (audio_stream) {
 370         enum AVSampleFormat sfmt = audio_dec_ctx->sample_fmt;
 371         int n_channels = audio_dec_ctx->channels;
 372         const char *fmt;
 373
 374         if (av_sample_fmt_is_planar(sfmt)) {
 375             const char *packed = av_get_sample_fmt_name(sfmt);
 376             printf("Warning: the sample format the decoder produced is planar "
 377                    "(%s). This example will output the first channel only.\n",
 378                    packed ? packed : "?");
 379             sfmt = av_get_packed_sample_fmt(sfmt);
 380             n_channels = 1;
 381         }
 382
 383         if ((ret = get_format_from_sample_fmt(&fmt, sfmt)) < 0)
 384             goto end;
 385
 386         printf("Play the output audio file with the command:\n"
 387                "ffplay -f %s -ac %d -ar %d %s\n",
 388                fmt, n_channels, audio_dec_ctx->sample_rate,
 389                audio_dst_filename);
 390     }
 391
 392 end:
 393     avcodec_close(video_dec_ctx);
 394     avcodec_close(audio_dec_ctx);
 395     avformat_close_input(&fmt_ctx);
 396     if (video_dst_file)
 397         fclose(video_dst_file);
 398     if (audio_dst_file)
 399         fclose(audio_dst_file);
 400     if (api_mode == API_MODE_OLD)
 401         avcodec_free_frame(&frame);
 402     else
 403         av_frame_free(&frame);
 404     av_free(video_dst_data[0]);
 405
 406     return ret < 0;
 407 }