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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 Jun Zhao
   3  * Copyright (c) 2017 Kaixuan Liu
   4  *
   5  * HW Acceleration API (video decoding) decode sample
   6  *
   7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   8  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   9  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
  10  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  11  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  12  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  13  *
  14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  15  * all copies or substantial portions of the Software.
  16  *
  17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  20  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  22  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  23  * THE SOFTWARE.
  24  */
  25
  26 /**
  27  * @file
  28  * HW-Accelerated decoding example.
  29  *
  30  * @example hw_decode.c
  31  * This example shows how to do HW-accelerated decoding with output
  32  * frames from the HW video surfaces.
  33  */
  34
  35 #include <stdio.h>
  36
  37 #include <libavcodec/avcodec.h>
  38 #include <libavformat/avformat.h>
  39 #include <libavutil/pixdesc.h>
  40 #include <libavutil/hwcontext.h>
  41 #include <libavutil/opt.h>
  42 #include <libavutil/avassert.h>
  43 #include <libavutil/imgutils.h>
  44
  45 static AVBufferRef *hw_device_ctx = NULL;
  46 static enum AVPixelFormat hw_pix_fmt;
  47 static FILE *output_file = NULL;
  48
  49 static int hw_decoder_init(AVCodecContext *ctx, const enum AVHWDeviceType type)
  50 {
  51     int err = 0;
  52
  53     if ((err = av_hwdevice_ctx_create(&hw_device_ctx, type,
  54                                       NULL, NULL, 0)) < 0) {
  55         fprintf(stderr, "Failed to create specified HW device.\n");
  56         return err;
  57     }
  58     ctx->hw_device_ctx = av_buffer_ref(hw_device_ctx);
  59
  60     return err;
  61 }
  62
  63 static enum AVPixelFormat get_hw_format(AVCodecContext *ctx,
  64                                         const enum AVPixelFormat *pix_fmts)
  65 {
  66     const enum AVPixelFormat *p;
  67
  68     for (p = pix_fmts; *p != -1; p++) {
  69         if (*p == hw_pix_fmt)
  70             return *p;
  71     }
  72
  73     fprintf(stderr, "Failed to get HW surface format.\n");
  74     return AV_PIX_FMT_NONE;
  75 }
  76
  77 static int decode_write(AVCodecContext *avctx, AVPacket *packet)
  78 {
  79     AVFrame *frame = NULL, *sw_frame = NULL;
  80     AVFrame *tmp_frame = NULL;
  81     uint8_t *buffer = NULL;
  82     int size;
  83     int ret = 0;
  84
  85     ret = avcodec_send_packet(avctx, packet);
  86     if (ret < 0) {
  87         fprintf(stderr, "Error during decoding\n");
  88         return ret;
  89     }
  90
  91     while (1) {
  92         if (!(frame = av_frame_alloc()) || !(sw_frame = av_frame_alloc())) {
  93             fprintf(stderr, "Can not alloc frame\n");
  94             ret = AVERROR(ENOMEM);
  95             goto fail;
  96         }
  97
  98         ret = avcodec_receive_frame(avctx, frame);
  99         if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
 100             av_frame_free(&frame);
 101             av_frame_free(&sw_frame);
 102             return 0;
 103         } else if (ret < 0) {
 104             fprintf(stderr, "Error while decoding\n");
 105             goto fail;
 106         }
 107
 108         if (frame->format == hw_pix_fmt) {
 109             /* retrieve data from GPU to CPU */
 110             if ((ret = av_hwframe_transfer_data(sw_frame, frame, 0)) < 0) {
 111                 fprintf(stderr, "Error transferring the data to system memory\n");
 112                 goto fail;
 113             }
 114             tmp_frame = sw_frame;
 115         } else
 116             tmp_frame = frame;
 117
 118         size = av_image_get_buffer_size(tmp_frame->format, tmp_frame->width,
 119                                         tmp_frame->height, 1);
 120         buffer = av_malloc(size);
 121         if (!buffer) {
 122             fprintf(stderr, "Can not alloc buffer\n");
 123             ret = AVERROR(ENOMEM);
 124             goto fail;
 125         }
 126         ret = av_image_copy_to_buffer(buffer, size,
 127                                       (const uint8_t * const *)tmp_frame->data,
 128                                       (const int *)tmp_frame->linesize, tmp_frame->format,
 129                                       tmp_frame->width, tmp_frame->height, 1);
 130         if (ret < 0) {
 131             fprintf(stderr, "Can not copy image to buffer\n");
 132             goto fail;
 133         }
 134
 135         if ((ret = fwrite(buffer, 1, size, output_file)) < 0) {
 136             fprintf(stderr, "Failed to dump raw data.\n");
 137             goto fail;
 138         }
 139
 140     fail:
 141         av_frame_free(&frame);
 142         av_frame_free(&sw_frame);
 143         av_freep(&buffer);
 144         if (ret < 0)
 145             return ret;
 146     }
 147 }
 148
 149 int main(int argc, char *argv[])
 150 {
 151     AVFormatContext *input_ctx = NULL;
 152     int video_stream, ret;
 153     AVStream *video = NULL;
 154     AVCodecContext *decoder_ctx = NULL;
 155     AVCodec *decoder = NULL;
 156     AVPacket packet;
 157     enum AVHWDeviceType type;
 158     int i;
 159
 160     if (argc < 4) {
 161         fprintf(stderr, "Usage: %s <device type> <input file> <output file>\n", argv[0]);
 162         return -1;
 163     }
 164
 165     type = av_hwdevice_find_type_by_name(argv[1]);
 166     if (type == AV_HWDEVICE_TYPE_NONE) {
 167         fprintf(stderr, "Device type %s is not supported.\n", argv[1]);
 168         fprintf(stderr, "Available device types:");
 169         while((type = av_hwdevice_iterate_types(type)) != AV_HWDEVICE_TYPE_NONE)
 170             fprintf(stderr, " %s", av_hwdevice_get_type_name(type));
 171         fprintf(stderr, "\n");
 172         return -1;
 173     }
 174
 175     /* open the input file */
 176     if (avformat_open_input(&input_ctx, argv[2], NULL, NULL) != 0) {
 177         fprintf(stderr, "Cannot open input file '%s'\n", argv[2]);
 178         return -1;
 179     }
 180
 181     if (avformat_find_stream_info(input_ctx, NULL) < 0) {
 182         fprintf(stderr, "Cannot find input stream information.\n");
 183         return -1;
 184     }
 185
 186     /* find the video stream information */
 187     ret = av_find_best_stream(input_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &decoder, 0);
 188     if (ret < 0) {
 189         fprintf(stderr, "Cannot find a video stream in the input file\n");
 190         return -1;
 191     }
 192     video_stream = ret;
 193
 194     for (i = 0;; i++) {
 195         const AVCodecHWConfig *config = avcodec_get_hw_config(decoder, i);
 196         if (!config) {
 197             fprintf(stderr, "Decoder %s does not support device type %s.\n",
 198                     decoder->name, av_hwdevice_get_type_name(type));
 199             return -1;
 200         }
 201         if (config->methods & AV_CODEC_HW_CONFIG_METHOD_HW_DEVICE_CTX &&
 202             config->device_type == type) {
 203             hw_pix_fmt = config->pix_fmt;
 204             break;
 205         }
 206     }
 207
 208     if (!(decoder_ctx = avcodec_alloc_context3(decoder)))
 209         return AVERROR(ENOMEM);
 210
 211     video = input_ctx->streams[video_stream];
 212     if (avcodec_parameters_to_context(decoder_ctx, video->codecpar) < 0)
 213         return -1;
 214
 215     decoder_ctx->get_format  = get_hw_format;
 216
 217     if (hw_decoder_init(decoder_ctx, type) < 0)
 218         return -1;
 219
 220     if ((ret = avcodec_open2(decoder_ctx, decoder, NULL)) < 0) {
 221         fprintf(stderr, "Failed to open codec for stream #%u\n", video_stream);
 222         return -1;
 223     }
 224
 225     /* open the file to dump raw data */
 226     output_file = fopen(argv[3], "w+b");
 227
 228     /* actual decoding and dump the raw data */
 229     while (ret >= 0) {
 230         if ((ret = av_read_frame(input_ctx, &packet)) < 0)
 231             break;
 232
 233         if (video_stream == packet.stream_index)
 234             ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
 235
 236         av_packet_unref(&packet);
 237     }
 238
 239     /* flush the decoder */
 240     packet.data = NULL;
 241     packet.size = 0;
 242     ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
 243     av_packet_unref(&packet);
 244
 245     if (output_file)
 246         fclose(output_file);
 247     avcodec_free_context(&decoder_ctx);
 248     avformat_close_input(&input_ctx);
 249     av_buffer_unref(&hw_device_ctx);
 250
 251     return 0;
 252 }