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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013-2018 Andreas Unterweger
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file
  23  * Simple audio converter
  24  *
  25  * @example transcode_aac.c
  26  * Convert an input audio file to AAC in an MP4 container using FFmpeg.
  27  * Formats other than MP4 are supported based on the output file extension.
  28  * @author Andreas Unterweger (dustsigns@gmail.com)
  29  */
  30
  31 #include <stdio.h>
  32
  33 #include "libavformat/avformat.h"
  34 #include "libavformat/avio.h"
  35
  36 #include "libavcodec/avcodec.h"
  37
  38 #include "libavutil/audio_fifo.h"
  39 #include "libavutil/avassert.h"
  40 #include "libavutil/avstring.h"
  41 #include "libavutil/frame.h"
  42 #include "libavutil/opt.h"
  43
  44 #include "libswresample/swresample.h"
  45
  46 /* The output bit rate in bit/s */
  47 #define OUTPUT_BIT_RATE 96000
  48 /* The number of output channels */
  49 #define OUTPUT_CHANNELS 2
  50
  51 /**
  52  * Open an input file and the required decoder.
  53  * @param      filename             File to be opened
  54  * @param[out] input_format_context Format context of opened file
  55  * @param[out] input_codec_context  Codec context of opened file
  56  * @return Error code (0 if successful)
  57  */
  58 static int open_input_file(const char *filename,
  59                            AVFormatContext **input_format_context,
  60                            AVCodecContext **input_codec_context)
  61 {
  62     AVCodecContext *avctx;
  63     AVCodec *input_codec;
  64     int error;
  65
  66     /* Open the input file to read from it. */
  67     if ((error = avformat_open_input(input_format_context, filename, NULL,
  68                                      NULL)) < 0) {
  69         fprintf(stderr, "Could not open input file '%s' (error '%s')\n",
  70                 filename, av_err2str(error));
  71         *input_format_context = NULL;
  72         return error;
  73     }
  74
  75     /* Get information on the input file (number of streams etc.). */
  76     if ((error = avformat_find_stream_info(*input_format_context, NULL)) < 0) {
  77         fprintf(stderr, "Could not open find stream info (error '%s')\n",
  78                 av_err2str(error));
  79         avformat_close_input(input_format_context);
  80         return error;
  81     }
  82
  83     /* Make sure that there is only one stream in the input file. */
  84     if ((*input_format_context)->nb_streams != 1) {
  85         fprintf(stderr, "Expected one audio input stream, but found %d\n",
  86                 (*input_format_context)->nb_streams);
  87         avformat_close_input(input_format_context);
  88         return AVERROR_EXIT;
  89     }
  90
  91     /* Find a decoder for the audio stream. */
  92     if (!(input_codec = avcodec_find_decoder((*input_format_context)->streams[0]->codecpar->codec_id))) {
  93         fprintf(stderr, "Could not find input codec\n");
  94         avformat_close_input(input_format_context);
  95         return AVERROR_EXIT;
  96     }
  97
  98     /* Allocate a new decoding context. */
  99     avctx = avcodec_alloc_context3(input_codec);
 100     if (!avctx) {
 101         fprintf(stderr, "Could not allocate a decoding context\n");
 102         avformat_close_input(input_format_context);
 103         return AVERROR(ENOMEM);
 104     }
 105
 106     /* Initialize the stream parameters with demuxer information. */
 107     error = avcodec_parameters_to_context(avctx, (*input_format_context)->streams[0]->codecpar);
 108     if (error < 0) {
 109         avformat_close_input(input_format_context);
 110         avcodec_free_context(&avctx);
 111         return error;
 112     }
 113
 114     /* Open the decoder for the audio stream to use it later. */
 115     if ((error = avcodec_open2(avctx, input_codec, NULL)) < 0) {
 116         fprintf(stderr, "Could not open input codec (error '%s')\n",
 117                 av_err2str(error));
 118         avcodec_free_context(&avctx);
 119         avformat_close_input(input_format_context);
 120         return error;
 121     }
 122
 123     /* Save the decoder context for easier access later. */
 124     *input_codec_context = avctx;
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 /**
 130  * Open an output file and the required encoder.
 131  * Also set some basic encoder parameters.
 132  * Some of these parameters are based on the input file's parameters.
 133  * @param      filename              File to be opened
 134  * @param      input_codec_context   Codec context of input file
 135  * @param[out] output_format_context Format context of output file
 136  * @param[out] output_codec_context  Codec context of output file
 137  * @return Error code (0 if successful)
 138  */
 139 static int open_output_file(const char *filename,
 140                             AVCodecContext *input_codec_context,
 141                             AVFormatContext **output_format_context,
 142                             AVCodecContext **output_codec_context)
 143 {
 144     AVCodecContext *avctx          = NULL;
 145     AVIOContext *output_io_context = NULL;
 146     AVStream *stream               = NULL;
 147     AVCodec *output_codec          = NULL;
 148     int error;
 149
 150     /* Open the output file to write to it. */
 151     if ((error = avio_open(&output_io_context, filename,
 152                            AVIO_FLAG_WRITE)) < 0) {
 153         fprintf(stderr, "Could not open output file '%s' (error '%s')\n",
 154                 filename, av_err2str(error));
 155         return error;
 156     }
 157
 158     /* Create a new format context for the output container format. */
 159     if (!(*output_format_context = avformat_alloc_context())) {
 160         fprintf(stderr, "Could not allocate output format context\n");
 161         return AVERROR(ENOMEM);
 162     }
 163
 164     /* Associate the output file (pointer) with the container format context. */
 165     (*output_format_context)->pb = output_io_context;
 166
 167     /* Guess the desired container format based on the file extension. */
 168     if (!((*output_format_context)->oformat = av_guess_format(NULL, filename,
 169                                                               NULL))) {
 170         fprintf(stderr, "Could not find output file format\n");
 171         goto cleanup;
 172     }
 173
 174     if (!((*output_format_context)->url = av_strdup(filename))) {
 175         fprintf(stderr, "Could not allocate url.\n");
 176         error = AVERROR(ENOMEM);
 177         goto cleanup;
 178     }
 179
 180     /* Find the encoder to be used by its name. */
 181     if (!(output_codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_AAC))) {
 182         fprintf(stderr, "Could not find an AAC encoder.\n");
 183         goto cleanup;
 184     }
 185
 186     /* Create a new audio stream in the output file container. */
 187     if (!(stream = avformat_new_stream(*output_format_context, NULL))) {
 188         fprintf(stderr, "Could not create new stream\n");
 189         error = AVERROR(ENOMEM);
 190         goto cleanup;
 191     }
 192
 193     avctx = avcodec_alloc_context3(output_codec);
 194     if (!avctx) {
 195         fprintf(stderr, "Could not allocate an encoding context\n");
 196         error = AVERROR(ENOMEM);
 197         goto cleanup;
 198     }
 199
 200     /* Set the basic encoder parameters.
 201      * The input file's sample rate is used to avoid a sample rate conversion. */
 202     avctx->channels       = OUTPUT_CHANNELS;
 203     avctx->channel_layout = av_get_default_channel_layout(OUTPUT_CHANNELS);
 204     avctx->sample_rate    = input_codec_context->sample_rate;
 205     avctx->sample_fmt     = output_codec->sample_fmts[0];
 206     avctx->bit_rate       = OUTPUT_BIT_RATE;
 207
 208     /* Allow the use of the experimental AAC encoder. */
 209     avctx->strict_std_compliance = FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL;
 210
 211     /* Set the sample rate for the container. */
 212     stream->time_base.den = input_codec_context->sample_rate;
 213     stream->time_base.num = 1;
 214
 215     /* Some container formats (like MP4) require global headers to be present.
 216      * Mark the encoder so that it behaves accordingly. */
 217     if ((*output_format_context)->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
 218         avctx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 219
 220     /* Open the encoder for the audio stream to use it later. */
 221     if ((error = avcodec_open2(avctx, output_codec, NULL)) < 0) {
 222         fprintf(stderr, "Could not open output codec (error '%s')\n",
 223                 av_err2str(error));
 224         goto cleanup;
 225     }
 226
 227     error = avcodec_parameters_from_context(stream->codecpar, avctx);
 228     if (error < 0) {
 229         fprintf(stderr, "Could not initialize stream parameters\n");
 230         goto cleanup;
 231     }
 232
 233     /* Save the encoder context for easier access later. */
 234     *output_codec_context = avctx;
 235
 236     return 0;
 237
 238 cleanup:
 239     avcodec_free_context(&avctx);
 240     avio_closep(&(*output_format_context)->pb);
 241     avformat_free_context(*output_format_context);
 242     *output_format_context = NULL;
 243     return error < 0 ? error : AVERROR_EXIT;
 244 }
 245
 246 /**
 247  * Initialize one data packet for reading or writing.
 248  * @param[out] packet Packet to be initialized
 249  * @return Error code (0 if successful)
 250  */
 251 static int init_packet(AVPacket **packet)
 252 {
 253     if (!(*packet = av_packet_alloc())) {
 254         fprintf(stderr, "Could not allocate packet\n");
 255         return AVERROR(ENOMEM);
 256     }
 257     return 0;
 258 }
 259
 260 /**
 261  * Initialize one audio frame for reading from the input file.
 262  * @param[out] frame Frame to be initialized
 263  * @return Error code (0 if successful)
 264  */
 265 static int init_input_frame(AVFrame **frame)
 266 {
 267     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
 268         fprintf(stderr, "Could not allocate input frame\n");
 269         return AVERROR(ENOMEM);
 270     }
 271     return 0;
 272 }
 273
 274 /**
 275  * Initialize the audio resampler based on the input and output codec settings.
 276  * If the input and output sample formats differ, a conversion is required
 277  * libswresample takes care of this, but requires initialization.
 278  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 279  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 280  * @param[out] resample_context     Resample context for the required conversion
 281  * @return Error code (0 if successful)
 282  */
 283 static int init_resampler(AVCodecContext *input_codec_context,
 284                           AVCodecContext *output_codec_context,
 285                           SwrContext **resample_context)
 286 {
 287         int error;
 288
 289         /*
 290          * Create a resampler context for the conversion.
 291          * Set the conversion parameters.
 292          * Default channel layouts based on the number of channels
 293          * are assumed for simplicity (they are sometimes not detected
 294          * properly by the demuxer and/or decoder).
 295          */
 296         *resample_context = swr_alloc_set_opts(NULL,
 297                                               av_get_default_channel_layout(output_codec_context->channels),
 298                                               output_codec_context->sample_fmt,
 299                                               output_codec_context->sample_rate,
 300                                               av_get_default_channel_layout(input_codec_context->channels),
 301                                               input_codec_context->sample_fmt,
 302                                               input_codec_context->sample_rate,
 303                                               0, NULL);
 304         if (!*resample_context) {
 305             fprintf(stderr, "Could not allocate resample context\n");
 306             return AVERROR(ENOMEM);
 307         }
 308         /*
 309         * Perform a sanity check so that the number of converted samples is
 310         * not greater than the number of samples to be converted.
 311         * If the sample rates differ, this case has to be handled differently
 312         */
 313         av_assert0(output_codec_context->sample_rate == input_codec_context->sample_rate);
 314
 315         /* Open the resampler with the specified parameters. */
 316         if ((error = swr_init(*resample_context)) < 0) {
 317             fprintf(stderr, "Could not open resample context\n");
 318             swr_free(resample_context);
 319             return error;
 320         }
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 /**
 325  * Initialize a FIFO buffer for the audio samples to be encoded.
 326  * @param[out] fifo                 Sample buffer
 327  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 328  * @return Error code (0 if successful)
 329  */
 330 static int init_fifo(AVAudioFifo **fifo, AVCodecContext *output_codec_context)
 331 {
 332     /* Create the FIFO buffer based on the specified output sample format. */
 333     if (!(*fifo = av_audio_fifo_alloc(output_codec_context->sample_fmt,
 334                                       output_codec_context->channels, 1))) {
 335         fprintf(stderr, "Could not allocate FIFO\n");
 336         return AVERROR(ENOMEM);
 337     }
 338     return 0;
 339 }
 340
 341 /**
 342  * Write the header of the output file container.
 343  * @param output_format_context Format context of the output file
 344  * @return Error code (0 if successful)
 345  */
 346 static int write_output_file_header(AVFormatContext *output_format_context)
 347 {
 348     int error;
 349     if ((error = avformat_write_header(output_format_context, NULL)) < 0) {
 350         fprintf(stderr, "Could not write output file header (error '%s')\n",
 351                 av_err2str(error));
 352         return error;
 353     }
 354     return 0;
 355 }
 356
 357 /**
 358  * Decode one audio frame from the input file.
 359  * @param      frame                Audio frame to be decoded
 360  * @param      input_format_context Format context of the input file
 361  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 362  * @param[out] data_present         Indicates whether data has been decoded
 363  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
 364  *                                  been reached and all data has been
 365  *                                  decoded. If this flag is false, there
 366  *                                  is more data to be decoded, i.e., this
 367  *                                  function has to be called again.
 368  * @return Error code (0 if successful)
 369  */
 370 static int decode_audio_frame(AVFrame *frame,
 371                               AVFormatContext *input_format_context,
 372                               AVCodecContext *input_codec_context,
 373                               int *data_present, int *finished)
 374 {
 375     /* Packet used for temporary storage. */
 376     AVPacket *input_packet;
 377     int error;
 378
 379     error = init_packet(&input_packet);
 380     if (error < 0)
 381         return error;
 382
 383     /* Read one audio frame from the input file into a temporary packet. */
 384     if ((error = av_read_frame(input_format_context, input_packet)) < 0) {
 385         /* If we are at the end of the file, flush the decoder below. */
 386         if (error == AVERROR_EOF)
 387             *finished = 1;
 388         else {
 389             fprintf(stderr, "Could not read frame (error '%s')\n",
 390                     av_err2str(error));
 391             goto cleanup;
 392         }
 393     }
 394
 395     /* Send the audio frame stored in the temporary packet to the decoder.
 396      * The input audio stream decoder is used to do this. */
 397     if ((error = avcodec_send_packet(input_codec_context, input_packet)) < 0) {
 398         fprintf(stderr, "Could not send packet for decoding (error '%s')\n",
 399                 av_err2str(error));
 400         goto cleanup;
 401     }
 402
 403     /* Receive one frame from the decoder. */
 404     error = avcodec_receive_frame(input_codec_context, frame);
 405     /* If the decoder asks for more data to be able to decode a frame,
 406      * return indicating that no data is present. */
 407     if (error == AVERROR(EAGAIN)) {
 408         error = 0;
 409         goto cleanup;
 410     /* If the end of the input file is reached, stop decoding. */
 411     } else if (error == AVERROR_EOF) {
 412         *finished = 1;
 413         error = 0;
 414         goto cleanup;
 415     } else if (error < 0) {
 416         fprintf(stderr, "Could not decode frame (error '%s')\n",
 417                 av_err2str(error));
 418         goto cleanup;
 419     /* Default case: Return decoded data. */
 420     } else {
 421         *data_present = 1;
 422         goto cleanup;
 423     }
 424
 425 cleanup:
 426     av_packet_free(&input_packet);
 427     return error;
 428 }
 429
 430 /**
 431  * Initialize a temporary storage for the specified number of audio samples.
 432  * The conversion requires temporary storage due to the different format.
 433  * The number of audio samples to be allocated is specified in frame_size.
 434  * @param[out] converted_input_samples Array of converted samples. The
 435  *                                     dimensions are reference, channel
 436  *                                     (for multi-channel audio), sample.
 437  * @param      output_codec_context    Codec context of the output file
 438  * @param      frame_size              Number of samples to be converted in
 439  *                                     each round
 440  * @return Error code (0 if successful)
 441  */
 442 static int init_converted_samples(uint8_t ***converted_input_samples,
 443                                   AVCodecContext *output_codec_context,
 444                                   int frame_size)
 445 {
 446     int error;
 447
 448     /* Allocate as many pointers as there are audio channels.
 449      * Each pointer will later point to the audio samples of the corresponding
 450      * channels (although it may be NULL for interleaved formats).
 451      */
 452     if (!(*converted_input_samples = calloc(output_codec_context->channels,
 453                                             sizeof(**converted_input_samples)))) {
 454         fprintf(stderr, "Could not allocate converted input sample pointers\n");
 455         return AVERROR(ENOMEM);
 456     }
 457
 458     /* Allocate memory for the samples of all channels in one consecutive
 459      * block for convenience. */
 460     if ((error = av_samples_alloc(*converted_input_samples, NULL,
 461                                   output_codec_context->channels,
 462                                   frame_size,
 463                                   output_codec_context->sample_fmt, 0)) < 0) {
 464         fprintf(stderr,
 465                 "Could not allocate converted input samples (error '%s')\n",
 466                 av_err2str(error));
 467         av_freep(&(*converted_input_samples)[0]);
 468         free(*converted_input_samples);
 469         return error;
 470     }
 471     return 0;
 472 }
 473
 474 /**
 475  * Convert the input audio samples into the output sample format.
 476  * The conversion happens on a per-frame basis, the size of which is
 477  * specified by frame_size.
 478  * @param      input_data       Samples to be decoded. The dimensions are
 479  *                              channel (for multi-channel audio), sample.
 480  * @param[out] converted_data   Converted samples. The dimensions are channel
 481  *                              (for multi-channel audio), sample.
 482  * @param      frame_size       Number of samples to be converted
 483  * @param      resample_context Resample context for the conversion
 484  * @return Error code (0 if successful)
 485  */
 486 static int convert_samples(const uint8_t **input_data,
 487                            uint8_t **converted_data, const int frame_size,
 488                            SwrContext *resample_context)
 489 {
 490     int error;
 491
 492     /* Convert the samples using the resampler. */
 493     if ((error = swr_convert(resample_context,
 494                              converted_data, frame_size,
 495                              input_data    , frame_size)) < 0) {
 496         fprintf(stderr, "Could not convert input samples (error '%s')\n",
 497                 av_err2str(error));
 498         return error;
 499     }
 500
 501     return 0;
 502 }
 503
 504 /**
 505  * Add converted input audio samples to the FIFO buffer for later processing.
 506  * @param fifo                    Buffer to add the samples to
 507  * @param converted_input_samples Samples to be added. The dimensions are channel
 508  *                                (for multi-channel audio), sample.
 509  * @param frame_size              Number of samples to be converted
 510  * @return Error code (0 if successful)
 511  */
 512 static int add_samples_to_fifo(AVAudioFifo *fifo,
 513                                uint8_t **converted_input_samples,
 514                                const int frame_size)
 515 {
 516     int error;
 517
 518     /* Make the FIFO as large as it needs to be to hold both,
 519      * the old and the new samples. */
 520     if ((error = av_audio_fifo_realloc(fifo, av_audio_fifo_size(fifo) + frame_size)) < 0) {
 521         fprintf(stderr, "Could not reallocate FIFO\n");
 522         return error;
 523     }
 524
 525     /* Store the new samples in the FIFO buffer. */
 526     if (av_audio_fifo_write(fifo, (void **)converted_input_samples,
 527                             frame_size) < frame_size) {
 528         fprintf(stderr, "Could not write data to FIFO\n");
 529         return AVERROR_EXIT;
 530     }
 531     return 0;
 532 }
 533
 534 /**
 535  * Read one audio frame from the input file, decode, convert and store
 536  * it in the FIFO buffer.
 537  * @param      fifo                 Buffer used for temporary storage
 538  * @param      input_format_context Format context of the input file
 539  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 540  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 541  * @param      resampler_context    Resample context for the conversion
 542  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
 543  *                                  been reached and all data has been
 544  *                                  decoded. If this flag is false,
 545  *                                  there is more data to be decoded,
 546  *                                  i.e., this function has to be called
 547  *                                  again.
 548  * @return Error code (0 if successful)
 549  */
 550 static int read_decode_convert_and_store(AVAudioFifo *fifo,
 551                                          AVFormatContext *input_format_context,
 552                                          AVCodecContext *input_codec_context,
 553                                          AVCodecContext *output_codec_context,
 554                                          SwrContext *resampler_context,
 555                                          int *finished)
 556 {
 557     /* Temporary storage of the input samples of the frame read from the file. */
 558     AVFrame *input_frame = NULL;
 559     /* Temporary storage for the converted input samples. */
 560     uint8_t **converted_input_samples = NULL;
 561     int data_present = 0;
 562     int ret = AVERROR_EXIT;
 563
 564     /* Initialize temporary storage for one input frame. */
 565     if (init_input_frame(&input_frame))
 566         goto cleanup;
 567     /* Decode one frame worth of audio samples. */
 568     if (decode_audio_frame(input_frame, input_format_context,
 569                            input_codec_context, &data_present, finished))
 570         goto cleanup;
 571     /* If we are at the end of the file and there are no more samples
 572      * in the decoder which are delayed, we are actually finished.
 573      * This must not be treated as an error. */
 574     if (*finished) {
 575         ret = 0;
 576         goto cleanup;
 577     }
 578     /* If there is decoded data, convert and store it. */
 579     if (data_present) {
 580         /* Initialize the temporary storage for the converted input samples. */
 581         if (init_converted_samples(&converted_input_samples, output_codec_context,
 582                                    input_frame->nb_samples))
 583             goto cleanup;
 584
 585         /* Convert the input samples to the desired output sample format.
 586          * This requires a temporary storage provided by converted_input_samples. */
 587         if (convert_samples((const uint8_t**)input_frame->extended_data, converted_input_samples,
 588                             input_frame->nb_samples, resampler_context))
 589             goto cleanup;
 590
 591         /* Add the converted input samples to the FIFO buffer for later processing. */
 592         if (add_samples_to_fifo(fifo, converted_input_samples,
 593                                 input_frame->nb_samples))
 594             goto cleanup;
 595         ret = 0;
 596     }
 597     ret = 0;
 598
 599 cleanup:
 600     if (converted_input_samples) {
 601         av_freep(&converted_input_samples[0]);
 602         free(converted_input_samples);
 603     }
 604     av_frame_free(&input_frame);
 605
 606     return ret;
 607 }
 608
 609 /**
 610  * Initialize one input frame for writing to the output file.
 611  * The frame will be exactly frame_size samples large.
 612  * @param[out] frame                Frame to be initialized
 613  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 614  * @param      frame_size           Size of the frame
 615  * @return Error code (0 if successful)
 616  */
 617 static int init_output_frame(AVFrame **frame,
 618                              AVCodecContext *output_codec_context,
 619                              int frame_size)
 620 {
 621     int error;
 622
 623     /* Create a new frame to store the audio samples. */
 624     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
 625         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame\n");
 626         return AVERROR_EXIT;
 627     }
 628
 629     /* Set the frame's parameters, especially its size and format.
 630      * av_frame_get_buffer needs this to allocate memory for the
 631      * audio samples of the frame.
 632      * Default channel layouts based on the number of channels
 633      * are assumed for simplicity. */
 634     (*frame)->nb_samples     = frame_size;
 635     (*frame)->channel_layout = output_codec_context->channel_layout;
 636     (*frame)->format         = output_codec_context->sample_fmt;
 637     (*frame)->sample_rate    = output_codec_context->sample_rate;
 638
 639     /* Allocate the samples of the created frame. This call will make
 640      * sure that the audio frame can hold as many samples as specified. */
 641     if ((error = av_frame_get_buffer(*frame, 0)) < 0) {
 642         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame samples (error '%s')\n",
 643                 av_err2str(error));
 644         av_frame_free(frame);
 645         return error;
 646     }
 647
 648     return 0;
 649 }
 650
 651 /* Global timestamp for the audio frames. */
 652 static int64_t pts = 0;
 653
 654 /**
 655  * Encode one frame worth of audio to the output file.
 656  * @param      frame                 Samples to be encoded
 657  * @param      output_format_context Format context of the output file
 658  * @param      output_codec_context  Codec context of the output file
 659  * @param[out] data_present          Indicates whether data has been
 660  *                                   encoded
 661  * @return Error code (0 if successful)
 662  */
 663 static int encode_audio_frame(AVFrame *frame,
 664                               AVFormatContext *output_format_context,
 665                               AVCodecContext *output_codec_context,
 666                               int *data_present)
 667 {
 668     /* Packet used for temporary storage. */
 669     AVPacket *output_packet;
 670     int error;
 671
 672     error = init_packet(&output_packet);
 673     if (error < 0)
 674         return error;
 675
 676     /* Set a timestamp based on the sample rate for the container. */
 677     if (frame) {
 678         frame->pts = pts;
 679         pts += frame->nb_samples;
 680     }
 681
 682     /* Send the audio frame stored in the temporary packet to the encoder.
 683      * The output audio stream encoder is used to do this. */
 684     error = avcodec_send_frame(output_codec_context, frame);
 685     /* The encoder signals that it has nothing more to encode. */
 686     if (error == AVERROR_EOF) {
 687         error = 0;
 688         goto cleanup;
 689     } else if (error < 0) {
 690         fprintf(stderr, "Could not send packet for encoding (error '%s')\n",
 691                 av_err2str(error));
 692         goto cleanup;
 693     }
 694
 695     /* Receive one encoded frame from the encoder. */
 696     error = avcodec_receive_packet(output_codec_context, output_packet);
 697     /* If the encoder asks for more data to be able to provide an
 698      * encoded frame, return indicating that no data is present. */
 699     if (error == AVERROR(EAGAIN)) {
 700         error = 0;
 701         goto cleanup;
 702     /* If the last frame has been encoded, stop encoding. */
 703     } else if (error == AVERROR_EOF) {
 704         error = 0;
 705         goto cleanup;
 706     } else if (error < 0) {
 707         fprintf(stderr, "Could not encode frame (error '%s')\n",
 708                 av_err2str(error));
 709         goto cleanup;
 710     /* Default case: Return encoded data. */
 711     } else {
 712         *data_present = 1;
 713     }
 714
 715     /* Write one audio frame from the temporary packet to the output file. */
 716     if (*data_present &&
 717         (error = av_write_frame(output_format_context, output_packet)) < 0) {
 718         fprintf(stderr, "Could not write frame (error '%s')\n",
 719                 av_err2str(error));
 720         goto cleanup;
 721     }
 722
 723 cleanup:
 724     av_packet_free(&output_packet);
 725     return error;
 726 }
 727
 728 /**
 729  * Load one audio frame from the FIFO buffer, encode and write it to the
 730  * output file.
 731  * @param fifo                  Buffer used for temporary storage
 732  * @param output_format_context Format context of the output file
 733  * @param output_codec_context  Codec context of the output file
 734  * @return Error code (0 if successful)
 735  */
 736 static int load_encode_and_write(AVAudioFifo *fifo,
 737                                  AVFormatContext *output_format_context,
 738                                  AVCodecContext *output_codec_context)
 739 {
 740     /* Temporary storage of the output samples of the frame written to the file. */
 741     AVFrame *output_frame;
 742     /* Use the maximum number of possible samples per frame.
 743      * If there is less than the maximum possible frame size in the FIFO
 744      * buffer use this number. Otherwise, use the maximum possible frame size. */
 745     const int frame_size = FFMIN(av_audio_fifo_size(fifo),
 746                                  output_codec_context->frame_size);
 747     int data_written;
 748
 749     /* Initialize temporary storage for one output frame. */
 750     if (init_output_frame(&output_frame, output_codec_context, frame_size))
 751         return AVERROR_EXIT;
 752
 753     /* Read as many samples from the FIFO buffer as required to fill the frame.
 754      * The samples are stored in the frame temporarily. */
 755     if (av_audio_fifo_read(fifo, (void **)output_frame->data, frame_size) < frame_size) {
 756         fprintf(stderr, "Could not read data from FIFO\n");
 757         av_frame_free(&output_frame);
 758         return AVERROR_EXIT;
 759     }
 760
 761     /* Encode one frame worth of audio samples. */
 762     if (encode_audio_frame(output_frame, output_format_context,
 763                            output_codec_context, &data_written)) {
 764         av_frame_free(&output_frame);
 765         return AVERROR_EXIT;
 766     }
 767     av_frame_free(&output_frame);
 768     return 0;
 769 }
 770
 771 /**
 772  * Write the trailer of the output file container.
 773  * @param output_format_context Format context of the output file
 774  * @return Error code (0 if successful)
 775  */
 776 static int write_output_file_trailer(AVFormatContext *output_format_context)
 777 {
 778     int error;
 779     if ((error = av_write_trailer(output_format_context)) < 0) {
 780         fprintf(stderr, "Could not write output file trailer (error '%s')\n",
 781                 av_err2str(error));
 782         return error;
 783     }
 784     return 0;
 785 }
 786
 787 int main(int argc, char **argv)
 788 {
 789     AVFormatContext *input_format_context = NULL, *output_format_context = NULL;
 790     AVCodecContext *input_codec_context = NULL, *output_codec_context = NULL;
 791     SwrContext *resample_context = NULL;
 792     AVAudioFifo *fifo = NULL;
 793     int ret = AVERROR_EXIT;
 794
 795     if (argc != 3) {
 796         fprintf(stderr, "Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]);
 797         exit(1);
 798     }
 799
 800     /* Open the input file for reading. */
 801     if (open_input_file(argv[1], &input_format_context,
 802                         &input_codec_context))
 803         goto cleanup;
 804     /* Open the output file for writing. */
 805     if (open_output_file(argv[2], input_codec_context,
 806                          &output_format_context, &output_codec_context))
 807         goto cleanup;
 808     /* Initialize the resampler to be able to convert audio sample formats. */
 809     if (init_resampler(input_codec_context, output_codec_context,
 810                        &resample_context))
 811         goto cleanup;
 812     /* Initialize the FIFO buffer to store audio samples to be encoded. */
 813     if (init_fifo(&fifo, output_codec_context))
 814         goto cleanup;
 815     /* Write the header of the output file container. */
 816     if (write_output_file_header(output_format_context))
 817         goto cleanup;
 818
 819     /* Loop as long as we have input samples to read or output samples
 820      * to write; abort as soon as we have neither. */
 821     while (1) {
 822         /* Use the encoder's desired frame size for processing. */
 823         const int output_frame_size = output_codec_context->frame_size;
 824         int finished                = 0;
 825
 826         /* Make sure that there is one frame worth of samples in the FIFO
 827          * buffer so that the encoder can do its work.
 828          * Since the decoder's and the encoder's frame size may differ, we
 829          * need to FIFO buffer to store as many frames worth of input samples
 830          * that they make up at least one frame worth of output samples. */
 831         while (av_audio_fifo_size(fifo) < output_frame_size) {
 832             /* Decode one frame worth of audio samples, convert it to the
 833              * output sample format and put it into the FIFO buffer. */
 834             if (read_decode_convert_and_store(fifo, input_format_context,
 835                                               input_codec_context,
 836                                               output_codec_context,
 837                                               resample_context, &finished))
 838                 goto cleanup;
 839
 840             /* If we are at the end of the input file, we continue
 841              * encoding the remaining audio samples to the output file. */
 842             if (finished)
 843                 break;
 844         }
 845
 846         /* If we have enough samples for the encoder, we encode them.
 847          * At the end of the file, we pass the remaining samples to
 848          * the encoder. */
 849         while (av_audio_fifo_size(fifo) >= output_frame_size ||
 850                (finished && av_audio_fifo_size(fifo) > 0))
 851             /* Take one frame worth of audio samples from the FIFO buffer,
 852              * encode it and write it to the output file. */
 853             if (load_encode_and_write(fifo, output_format_context,
 854                                       output_codec_context))
 855                 goto cleanup;
 856
 857         /* If we are at the end of the input file and have encoded
 858          * all remaining samples, we can exit this loop and finish. */
 859         if (finished) {
 860             int data_written;
 861             /* Flush the encoder as it may have delayed frames. */
 862             do {
 863                 data_written = 0;
 864                 if (encode_audio_frame(NULL, output_format_context,
 865                                        output_codec_context, &data_written))
 866                     goto cleanup;
 867             } while (data_written);
 868             break;
 869         }
 870     }
 871
 872     /* Write the trailer of the output file container. */
 873     if (write_output_file_trailer(output_format_context))
 874         goto cleanup;
 875     ret = 0;
 876
 877 cleanup:
 878     if (fifo)
 879         av_audio_fifo_free(fifo);
 880     swr_free(&resample_context);
 881     if (output_codec_context)
 882         avcodec_free_context(&output_codec_context);
 883     if (output_format_context) {
 884         avio_closep(&output_format_context->pb);
 885         avformat_free_context(output_format_context);
 886     }
 887     if (input_codec_context)
 888         avcodec_free_context(&input_codec_context);
 889     if (input_format_context)
 890         avformat_close_input(&input_format_context);
 891
 892     return ret;
 893 }