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 int hw_decoder_init(AVCodecContext *ctx, const enum AVHWDeviceType type)
  48 {
  49     int err = 0;
  50
  51     if ((err = av_hwdevice_ctx_create(&hw_device_ctx, type,
  52                                       NULL, NULL, 0)) < 0) {
  53         fprintf(stderr, "Failed to create specified HW device.\n");
  54         return err;
  55     }
  56     ctx->hw_device_ctx = av_buffer_ref(hw_device_ctx);
  57
  58     return err;
  59 }
  60
  61 static enum AVPixelFormat get_hw_format(AVCodecContext *ctx,
  62                                         const enum AVPixelFormat *pix_fmts)
  63 {
  64     const enum AVPixelFormat *p;
  65
  66     for (p = pix_fmts; *p != -1; p++) {
  67         if (*p == hw_pix_fmt)
  68             return *p;
  69     }
  70
  71     fprintf(stderr, "Failed to get HW surface format.\n");
  72     return AV_PIX_FMT_NONE;
  73 }
  74
  75 static int decode_write(AVCodecContext *avctx, AVPacket *packet)
  76 {
  77     AVFrame *frame = NULL, *sw_frame = NULL;
  78     AVFrame *tmp_frame = NULL;
  79     uint8_t *buffer = NULL;
  80     int size;
  81     int ret = 0;
  82
  83     ret = avcodec_send_packet(avctx, packet);
  84     if (ret < 0) {
  85         fprintf(stderr, "Error during decoding\n");
  86         return ret;
  87     }
  88
  89     while (ret >= 0) {
  90         if (!(frame = av_frame_alloc()) || !(sw_frame = av_frame_alloc())) {
  91             fprintf(stderr, "Can not alloc frame\n");
  92             ret = AVERROR(ENOMEM);
  93             goto fail;
  94         }
  95
  96         ret = avcodec_receive_frame(avctx, frame);
  97         if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
  98             av_frame_free(&frame);
  99             av_frame_free(&sw_frame);
 100             return 0;
 101         } else if (ret < 0) {
 102             fprintf(stderr, "Error while decoding\n");
 103             goto fail;
 104         }
 105
 106         if (frame->format == hw_pix_fmt) {
 107             /* retrieve data from GPU to CPU */
 108             if ((ret = av_hwframe_transfer_data(sw_frame, frame, 0)) < 0) {
 109                 fprintf(stderr, "Error transferring the data to system memory\n");
 110                 goto fail;
 111             }
 112             tmp_frame = sw_frame;
 113         } else
 114             tmp_frame = frame;
 115
 116         size = av_image_get_buffer_size(tmp_frame->format, tmp_frame->width,
 117                                         tmp_frame->height, 1);
 118         buffer = av_malloc(size);
 119         if (!buffer) {
 120             fprintf(stderr, "Can not alloc buffer\n");
 121             ret = AVERROR(ENOMEM);
 122             goto fail;
 123         }
 124         ret = av_image_copy_to_buffer(buffer, size,
 125                                       (const uint8_t * const *)tmp_frame->data,
 126                                       (const int *)tmp_frame->linesize, tmp_frame->format,
 127                                       tmp_frame->width, tmp_frame->height, 1);
 128         if (ret < 0) {
 129             fprintf(stderr, "Can not copy image to buffer\n");
 130             goto fail;
 131         }
 132
 133         if ((ret = fwrite(buffer, 1, size, output_file)) < 0) {
 134             fprintf(stderr, "Failed to dump raw data.\n");
 135             goto fail;
 136         }
 137
 138     fail:
 139         av_frame_free(&frame);
 140         av_frame_free(&sw_frame);
 141         av_freep(&buffer);
 142         if (ret < 0)
 143             return ret;
 144     }
 145
 146     return 0;
 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     av_opt_set_int(decoder_ctx, "refcounted_frames", 1, 0);
 217
 218     if (hw_decoder_init(decoder_ctx, type) < 0)
 219         return -1;
 220
 221     if ((ret = avcodec_open2(decoder_ctx, decoder, NULL)) < 0) {
 222         fprintf(stderr, "Failed to open codec for stream #%u\n", video_stream);
 223         return -1;
 224     }
 225
 226     /* open the file to dump raw data */
 227     output_file = fopen(argv[3], "w+");
 228
 229     /* actual decoding and dump the raw data */
 230     while (ret >= 0) {
 231         if ((ret = av_read_frame(input_ctx, &packet)) < 0)
 232             break;
 233
 234         if (video_stream == packet.stream_index)
 235             ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
 236
 237         av_packet_unref(&packet);
 238     }
 239
 240     /* flush the decoder */
 241     packet.data = NULL;
 242     packet.size = 0;
 243     ret = decode_write(decoder_ctx, &packet);
 244     av_packet_unref(&packet);
 245
 246     if (output_file)
 247         fclose(output_file);
 248     avcodec_free_context(&decoder_ctx);
 249     avformat_close_input(&input_ctx);
 250     av_buffer_unref(&hw_device_ctx);
 251
 252     return 0;
 253 }