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  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 /**
  25  * @file
  26  * HW-Accelerated decoding example.
  27  *
  28  * @example hw_decode.c
  29  * This example shows how to do HW-accelerated decoding with output
  30  * frames from the HW video surfaces.
  31  */
  32
  33 #include <stdio.h>
  34
  35 #include <libavcodec/avcodec.h>
  36 #include <libavformat/avformat.h>
  37 #include <libavutil/pixdesc.h>
  38 #include <libavutil/hwcontext.h>
  39 #include <libavutil/opt.h>
  40 #include <libavutil/avassert.h>
  41 #include <libavutil/imgutils.h>
  42
  43 static AVBufferRef *hw_device_ctx = NULL;
  44 static enum AVPixelFormat hw_pix_fmt;
  45 static FILE *output_file = NULL;
  46
  47 static enum AVPixelFormat find_fmt_by_hw_type(const enum AVHWDeviceType type)
  48 {
  49     enum AVPixelFormat fmt;
  50
  51     switch (type) {
  52     case AV_HWDEVICE_TYPE_VAAPI:
  53         fmt = AV_PIX_FMT_VAAPI;
  54         break;
  55     case AV_HWDEVICE_TYPE_DXVA2:
  56         fmt = AV_PIX_FMT_DXVA2_VLD;
  57         break;
  58     case AV_HWDEVICE_TYPE_D3D11VA:
  59         fmt = AV_PIX_FMT_D3D11;
  60         break;
  61     case AV_HWDEVICE_TYPE_VDPAU:
  62         fmt = AV_PIX_FMT_VDPAU;
  63         break;
  64     case AV_HWDEVICE_TYPE_VIDEOTOOLBOX:
  65         fmt = AV_PIX_FMT_VIDEOTOOLBOX;
  66         break;
  67     default:
  68         fmt = AV_PIX_FMT_NONE;
  69         break;
  70     }
  71
  72     return fmt;
  73 }
  74
  75 static int hw_decoder_init(AVCodecContext *ctx, const enum AVHWDeviceType type)
  76 {
  77     int err = 0;
  78
  79     if ((err = av_hwdevice_ctx_create(&hw_device_ctx, type,
  80                                       NULL, NULL, 0)) < 0) {
  81         fprintf(stderr, "Failed to create specified HW device.\n");
  82         return err;
  83     }
  84     ctx->hw_device_ctx = av_buffer_ref(hw_device_ctx);
  85
  86     return err;
  87 }
  88
  89 static enum AVPixelFormat get_hw_format(AVCodecContext *ctx,
  90                                         const enum AVPixelFormat *pix_fmts)
  91 {
  92     const enum AVPixelFormat *p;
  93
  94     for (p = pix_fmts; *p != -1; p++) {
  95         if (*p == hw_pix_fmt)
  96             return *p;
  97     }
  98
  99     fprintf(stderr, "Failed to get HW surface format.\n");
 100     return AV_PIX_FMT_NONE;
 101 }
 102
 103 static int decode_write(AVCodecContext *avctx, AVPacket *packet)
 104 {
 105     AVFrame *frame = NULL, *sw_frame = NULL;
 106     AVFrame *tmp_frame = NULL;
 107     uint8_t *buffer = NULL;
 108     int size;
 109     int ret = 0;
 110
 111     ret = avcodec_send_packet(avctx, packet);
 112     if (ret < 0) {
 113         fprintf(stderr, "Error during decoding\n");
 114         return ret;
 115     }
 116
 117     while (ret >= 0) {
 118         if (!(frame = av_frame_alloc()) || !(sw_frame = av_frame_alloc())) {
 119             fprintf(stderr, "Can not alloc frame\n");
 120             ret = AVERROR(ENOMEM);
 121             goto fail;
 122         }
 123
 124         ret = avcodec_receive_frame(avctx, frame);
 125         if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
 126             av_frame_free(&frame);
 127             av_frame_free(&sw_frame);
 128             return 0;
 129         } else if (ret < 0) {
 130             fprintf(stderr, "Error while decoding\n");
 131             goto fail;
 132         }
 133
 134         if (frame->format == hw_pix_fmt) {
 135             /* retrieve data from GPU to CPU */
 136             if ((ret = av_hwframe_transfer_data(sw_frame, frame, 0)) < 0) {
 137                 fprintf(stderr, "Error transferring the data to system memory\n");
 138                 goto fail;
 139             }
 140             tmp_frame = sw_frame;
 141         } else
 142             tmp_frame = frame;
 143
 144         size = av_image_get_buffer_size(tmp_frame->format, tmp_frame->width,
 145                                         tmp_frame->height, 1);
 146         buffer = av_malloc(size);
 147         if (!buffer) {
 148             fprintf(stderr, "Can not alloc buffer\n");
 149             ret = AVERROR(ENOMEM);
 150             goto fail;
 151         }
 152         ret = av_image_copy_to_buffer(buffer, size,
 153                                       (const uint8_t * const *)tmp_frame->data,
 154                                       (const int *)tmp_frame->linesize, tmp_frame->format,
 155                                       tmp_frame->width, tmp_frame->height, 1);
 156         if (ret < 0) {
 157             fprintf(stderr, "Can not copy image to buffer\n");
 158             goto fail;
 159         }
 160
 161         if ((ret = fwrite(buffer, 1, size, output_file)) < 0) {
 162             fprintf(stderr, "Failed to dump raw data.\n");
 163             goto fail;
 164         }
 165
 166     fail:
 167         av_frame_free(&frame);
 168         av_frame_free(&sw_frame);
 169         if (buffer)
 170             av_freep(&buffer);
 171         if (ret < 0)
 172             return ret;
 173     }
 174
 175     return 0;
 176 }
 177
 178 int main(int argc, char *argv[])
 179 {
 180     AVFormatContext *input_ctx = NULL;
 181     int video_stream, ret;
 182     AVStream *video = NULL;
 183     AVCodecContext *decoder_ctx = NULL;
 184     AVCodec *decoder = NULL;
 185     AVPacket packet;
 186     enum AVHWDeviceType type;
 187
 188     if (argc < 4) {
 189         fprintf(stderr, "Usage: %s <vaapi|vdpau|dxva2|d3d11va> <input file> <output file>\n", argv[0]);
 190         return -1;
 191     }
 192
 193     av_register_all();
 194
 195     type = av_hwdevice_find_type_by_name(argv[1]);
 196     hw_pix_fmt = find_fmt_by_hw_type(type);
 197     if (hw_pix_fmt == -1) {
 198         fprintf(stderr, "Cannot support '%s' in this example.\n", argv[1]);
 199         return -1;
 200     }
 201
 202     /* open the input file */
 203     if (avformat_open_input(&input_ctx, argv[2], NULL, NULL) != 0) {
 204         fprintf(stderr, "Cannot open input file '%s'\n", argv[2]);
 205         return -1;
 206     }
 207
 208     if (avformat_find_stream_info(input_ctx, NULL) < 0) {
 209         fprintf(stderr, "Cannot find input stream information.\n");
 210         return -1;
 211     }
 212
 213     /* find the video stream information */
 214     ret = av_find_best_stream(input_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &decoder, 0);
 215     if (ret < 0) {
 216         fprintf(stderr, "Cannot find a video stream in the input file\n");
 217         return -1;
 218     }
 219     video_stream = ret;
 220
 221     if (!(decoder_ctx = avcodec_alloc_context3(decoder)))
 222         return AVERROR(ENOMEM);
 223
 224     video = input_ctx->streams[video_stream];
 225     if (avcodec_parameters_to_context(decoder_ctx, video->codecpar) < 0)
 226         return -1;
 227
 228     decoder_ctx->get_format  = get_hw_format;
 229     av_opt_set_int(decoder_ctx, "refcounted_frames", 1, 0);
 230
 231     if (hw_decoder_init(decoder_ctx, type) < 0)
 232         return -1;
 233
 234     if ((ret = avcodec_open2(decoder_ctx, decoder, NULL)) < 0) {
 235         fprintf(stderr, "Failed to open codec for stream #%u\n", video_stream);
 236         return -1;
 237     }
 238
 239     /* open the file to dump raw data */
 240     output_file = fopen(argv[3], "w+");
 241
 242     /* actual decoding and dump the raw data */
 243     while (ret >= 0) {
 244         if ((ret = av_read_frame(input_ctx, &packet)) < 0)
 245             break;
 246
 247         if (video_stream == packet.stream_index)
 248             ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
 249
 250         av_packet_unref(&packet);
 251     }
 252
 253     /* flush the decoder */
 254     packet.data = NULL;
 255     packet.size = 0;
 256     ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
 257     av_packet_unref(&packet);
 258
 259     if (output_file)
 260         fclose(output_file);
 261     avcodec_free_context(&decoder_ctx);
 262     avformat_close_input(&input_ctx);
 263     av_buffer_unref(&hw_device_ctx);
 264
 265     return 0;
 266 }