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

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2013-2017 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     av_strlcpy((*output_format_context)->filename, filename,
 175                sizeof((*output_format_context)->filename));
 176
 177     /* Find the encoder to be used by its name. */
 178     if (!(output_codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_AAC))) {
 179         fprintf(stderr, "Could not find an AAC encoder.\n");
 180         goto cleanup;
 181     }
 182
 183     /* Create a new audio stream in the output file container. */
 184     if (!(stream = avformat_new_stream(*output_format_context, NULL))) {
 185         fprintf(stderr, "Could not create new stream\n");
 186         error = AVERROR(ENOMEM);
 187         goto cleanup;
 188     }
 189
 190     avctx = avcodec_alloc_context3(output_codec);
 191     if (!avctx) {
 192         fprintf(stderr, "Could not allocate an encoding context\n");
 193         error = AVERROR(ENOMEM);
 194         goto cleanup;
 195     }
 196
 197     /* Set the basic encoder parameters.
 198      * The input file's sample rate is used to avoid a sample rate conversion. */
 199     avctx->channels       = OUTPUT_CHANNELS;
 200     avctx->channel_layout = av_get_default_channel_layout(OUTPUT_CHANNELS);
 201     avctx->sample_rate    = input_codec_context->sample_rate;
 202     avctx->sample_fmt     = output_codec->sample_fmts[0];
 203     avctx->bit_rate       = OUTPUT_BIT_RATE;
 204
 205     /* Allow the use of the experimental AAC encoder. */
 206     avctx->strict_std_compliance = FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL;
 207
 208     /* Set the sample rate for the container. */
 209     stream->time_base.den = input_codec_context->sample_rate;
 210     stream->time_base.num = 1;
 211
 212     /* Some container formats (like MP4) require global headers to be present.
 213      * Mark the encoder so that it behaves accordingly. */
 214     if ((*output_format_context)->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
 215         avctx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 216
 217     /* Open the encoder for the audio stream to use it later. */
 218     if ((error = avcodec_open2(avctx, output_codec, NULL)) < 0) {
 219         fprintf(stderr, "Could not open output codec (error '%s')\n",
 220                 av_err2str(error));
 221         goto cleanup;
 222     }
 223
 224     error = avcodec_parameters_from_context(stream->codecpar, avctx);
 225     if (error < 0) {
 226         fprintf(stderr, "Could not initialize stream parameters\n");
 227         goto cleanup;
 228     }
 229
 230     /* Save the encoder context for easier access later. */
 231     *output_codec_context = avctx;
 232
 233     return 0;
 234
 235 cleanup:
 236     avcodec_free_context(&avctx);
 237     avio_closep(&(*output_format_context)->pb);
 238     avformat_free_context(*output_format_context);
 239     *output_format_context = NULL;
 240     return error < 0 ? error : AVERROR_EXIT;
 241 }
 242
 243 /**
 244  * Initialize one data packet for reading or writing.
 245  * @param packet Packet to be initialized
 246  */
 247 static void init_packet(AVPacket *packet)
 248 {
 249     av_init_packet(packet);
 250     /* Set the packet data and size so that it is recognized as being empty. */
 251     packet->data = NULL;
 252     packet->size = 0;
 253 }
 254
 255 /**
 256  * Initialize one audio frame for reading from the input file.
 257  * @param[out] frame Frame to be initialized
 258  * @return Error code (0 if successful)
 259  */
 260 static int init_input_frame(AVFrame **frame)
 261 {
 262     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
 263         fprintf(stderr, "Could not allocate input frame\n");
 264         return AVERROR(ENOMEM);
 265     }
 266     return 0;
 267 }
 268
 269 /**
 270  * Initialize the audio resampler based on the input and output codec settings.
 271  * If the input and output sample formats differ, a conversion is required
 272  * libswresample takes care of this, but requires initialization.
 273  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 274  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 275  * @param[out] resample_context     Resample context for the required conversion
 276  * @return Error code (0 if successful)
 277  */
 278 static int init_resampler(AVCodecContext *input_codec_context,
 279                           AVCodecContext *output_codec_context,
 280                           SwrContext **resample_context)
 281 {
 282         int error;
 283
 284         /*
 285          * Create a resampler context for the conversion.
 286          * Set the conversion parameters.
 287          * Default channel layouts based on the number of channels
 288          * are assumed for simplicity (they are sometimes not detected
 289          * properly by the demuxer and/or decoder).
 290          */
 291         *resample_context = swr_alloc_set_opts(NULL,
 292                                               av_get_default_channel_layout(output_codec_context->channels),
 293                                               output_codec_context->sample_fmt,
 294                                               output_codec_context->sample_rate,
 295                                               av_get_default_channel_layout(input_codec_context->channels),
 296                                               input_codec_context->sample_fmt,
 297                                               input_codec_context->sample_rate,
 298                                               0, NULL);
 299         if (!*resample_context) {
 300             fprintf(stderr, "Could not allocate resample context\n");
 301             return AVERROR(ENOMEM);
 302         }
 303         /*
 304         * Perform a sanity check so that the number of converted samples is
 305         * not greater than the number of samples to be converted.
 306         * If the sample rates differ, this case has to be handled differently
 307         */
 308         av_assert0(output_codec_context->sample_rate == input_codec_context->sample_rate);
 309
 310         /* Open the resampler with the specified parameters. */
 311         if ((error = swr_init(*resample_context)) < 0) {
 312             fprintf(stderr, "Could not open resample context\n");
 313             swr_free(resample_context);
 314             return error;
 315         }
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 /**
 320  * Initialize a FIFO buffer for the audio samples to be encoded.
 321  * @param[out] fifo                 Sample buffer
 322  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 323  * @return Error code (0 if successful)
 324  */
 325 static int init_fifo(AVAudioFifo **fifo, AVCodecContext *output_codec_context)
 326 {
 327     /* Create the FIFO buffer based on the specified output sample format. */
 328     if (!(*fifo = av_audio_fifo_alloc(output_codec_context->sample_fmt,
 329                                       output_codec_context->channels, 1))) {
 330         fprintf(stderr, "Could not allocate FIFO\n");
 331         return AVERROR(ENOMEM);
 332     }
 333     return 0;
 334 }
 335
 336 /**
 337  * Write the header of the output file container.
 338  * @param output_format_context Format context of the output file
 339  * @return Error code (0 if successful)
 340  */
 341 static int write_output_file_header(AVFormatContext *output_format_context)
 342 {
 343     int error;
 344     if ((error = avformat_write_header(output_format_context, NULL)) < 0) {
 345         fprintf(stderr, "Could not write output file header (error '%s')\n",
 346                 av_err2str(error));
 347         return error;
 348     }
 349     return 0;
 350 }
 351
 352 /**
 353  * Decode one audio frame from the input file.
 354  * @param      frame                Audio frame to be decoded
 355  * @param      input_format_context Format context of the input file
 356  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 357  * @param[out] data_present         Indicates whether data has been decoded
 358  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
 359  *                                  been reached and all data has been
 360  *                                  decoded. If this flag is false, there
 361  *                                  is more data to be decoded, i.e., this
 362  *                                  function has to be called again.
 363  * @return Error code (0 if successful)
 364  */
 365 static int decode_audio_frame(AVFrame *frame,
 366                               AVFormatContext *input_format_context,
 367                               AVCodecContext *input_codec_context,
 368                               int *data_present, int *finished)
 369 {
 370     /* Packet used for temporary storage. */
 371     AVPacket input_packet;
 372     int error;
 373     init_packet(&input_packet);
 374
 375     /* Read one audio frame from the input file into a temporary packet. */
 376     if ((error = av_read_frame(input_format_context, &input_packet)) < 0) {
 377         /* If we are at the end of the file, flush the decoder below. */
 378         if (error == AVERROR_EOF)
 379             *finished = 1;
 380         else {
 381             fprintf(stderr, "Could not read frame (error '%s')\n",
 382                     av_err2str(error));
 383             return error;
 384         }
 385     }
 386
 387     /* Decode the audio frame stored in the temporary packet.
 388      * The input audio stream decoder is used to do this.
 389      * If we are at the end of the file, pass an empty packet to the decoder
 390      * to flush it. */
 391     if ((error = avcodec_decode_audio4(input_codec_context, frame,
 392                                        data_present, &input_packet)) < 0) {
 393         fprintf(stderr, "Could not decode frame (error '%s')\n",
 394                 av_err2str(error));
 395         av_packet_unref(&input_packet);
 396         return error;
 397     }
 398
 399     /* If the decoder has not been flushed completely, we are not finished,
 400      * so that this function has to be called again. */
 401     if (*finished && *data_present)
 402         *finished = 0;
 403     av_packet_unref(&input_packet);
 404     return 0;
 405 }
 406
 407 /**
 408  * Initialize a temporary storage for the specified number of audio samples.
 409  * The conversion requires temporary storage due to the different format.
 410  * The number of audio samples to be allocated is specified in frame_size.
 411  * @param[out] converted_input_samples Array of converted samples. The
 412  *                                     dimensions are reference, channel
 413  *                                     (for multi-channel audio), sample.
 414  * @param      output_codec_context    Codec context of the output file
 415  * @param      frame_size              Number of samples to be converted in
 416  *                                     each round
 417  * @return Error code (0 if successful)
 418  */
 419 static int init_converted_samples(uint8_t ***converted_input_samples,
 420                                   AVCodecContext *output_codec_context,
 421                                   int frame_size)
 422 {
 423     int error;
 424
 425     /* Allocate as many pointers as there are audio channels.
 426      * Each pointer will later point to the audio samples of the corresponding
 427      * channels (although it may be NULL for interleaved formats).
 428      */
 429     if (!(*converted_input_samples = calloc(output_codec_context->channels,
 430                                             sizeof(**converted_input_samples)))) {
 431         fprintf(stderr, "Could not allocate converted input sample pointers\n");
 432         return AVERROR(ENOMEM);
 433     }
 434
 435     /* Allocate memory for the samples of all channels in one consecutive
 436      * block for convenience. */
 437     if ((error = av_samples_alloc(*converted_input_samples, NULL,
 438                                   output_codec_context->channels,
 439                                   frame_size,
 440                                   output_codec_context->sample_fmt, 0)) < 0) {
 441         fprintf(stderr,
 442                 "Could not allocate converted input samples (error '%s')\n",
 443                 av_err2str(error));
 444         av_freep(&(*converted_input_samples)[0]);
 445         free(*converted_input_samples);
 446         return error;
 447     }
 448     return 0;
 449 }
 450
 451 /**
 452  * Convert the input audio samples into the output sample format.
 453  * The conversion happens on a per-frame basis, the size of which is
 454  * specified by frame_size.
 455  * @param      input_data       Samples to be decoded. The dimensions are
 456  *                              channel (for multi-channel audio), sample.
 457  * @param[out] converted_data   Converted samples. The dimensions are channel
 458  *                              (for multi-channel audio), sample.
 459  * @param      frame_size       Number of samples to be converted
 460  * @param      resample_context Resample context for the conversion
 461  * @return Error code (0 if successful)
 462  */
 463 static int convert_samples(const uint8_t **input_data,
 464                            uint8_t **converted_data, const int frame_size,
 465                            SwrContext *resample_context)
 466 {
 467     int error;
 468
 469     /* Convert the samples using the resampler. */
 470     if ((error = swr_convert(resample_context,
 471                              converted_data, frame_size,
 472                              input_data    , frame_size)) < 0) {
 473         fprintf(stderr, "Could not convert input samples (error '%s')\n",
 474                 av_err2str(error));
 475         return error;
 476     }
 477
 478     return 0;
 479 }
 480
 481 /**
 482  * Add converted input audio samples to the FIFO buffer for later processing.
 483  * @param fifo                    Buffer to add the samples to
 484  * @param converted_input_samples Samples to be added. The dimensions are channel
 485  *                                (for multi-channel audio), sample.
 486  * @param frame_size              Number of samples to be converted
 487  * @return Error code (0 if successful)
 488  */
 489 static int add_samples_to_fifo(AVAudioFifo *fifo,
 490                                uint8_t **converted_input_samples,
 491                                const int frame_size)
 492 {
 493     int error;
 494
 495     /* Make the FIFO as large as it needs to be to hold both,
 496      * the old and the new samples. */
 497     if ((error = av_audio_fifo_realloc(fifo, av_audio_fifo_size(fifo) + frame_size)) < 0) {
 498         fprintf(stderr, "Could not reallocate FIFO\n");
 499         return error;
 500     }
 501
 502     /* Store the new samples in the FIFO buffer. */
 503     if (av_audio_fifo_write(fifo, (void **)converted_input_samples,
 504                             frame_size) < frame_size) {
 505         fprintf(stderr, "Could not write data to FIFO\n");
 506         return AVERROR_EXIT;
 507     }
 508     return 0;
 509 }
 510
 511 /**
 512  * Read one audio frame from the input file, decode, convert and store
 513  * it in the FIFO buffer.
 514  * @param      fifo                 Buffer used for temporary storage
 515  * @param      input_format_context Format context of the input file
 516  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 517  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 518  * @param      resampler_context    Resample context for the conversion
 519  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
 520  *                                  been reached and all data has been
 521  *                                  decoded. If this flag is false,
 522  *                                  there is more data to be decoded,
 523  *                                  i.e., this function has to be called
 524  *                                  again.
 525  * @return Error code (0 if successful)
 526  */
 527 static int read_decode_convert_and_store(AVAudioFifo *fifo,
 528                                          AVFormatContext *input_format_context,
 529                                          AVCodecContext *input_codec_context,
 530                                          AVCodecContext *output_codec_context,
 531                                          SwrContext *resampler_context,
 532                                          int *finished)
 533 {
 534     /* Temporary storage of the input samples of the frame read from the file. */
 535     AVFrame *input_frame = NULL;
 536     /* Temporary storage for the converted input samples. */
 537     uint8_t **converted_input_samples = NULL;
 538     int data_present;
 539     int ret = AVERROR_EXIT;
 540
 541     /* Initialize temporary storage for one input frame. */
 542     if (init_input_frame(&input_frame))
 543         goto cleanup;
 544     /* Decode one frame worth of audio samples. */
 545     if (decode_audio_frame(input_frame, input_format_context,
 546                            input_codec_context, &data_present, finished))
 547         goto cleanup;
 548     /* If we are at the end of the file and there are no more samples
 549      * in the decoder which are delayed, we are actually finished.
 550      * This must not be treated as an error. */
 551     if (*finished && !data_present) {
 552         ret = 0;
 553         goto cleanup;
 554     }
 555     /* If there is decoded data, convert and store it. */
 556     if (data_present) {
 557         /* Initialize the temporary storage for the converted input samples. */
 558         if (init_converted_samples(&converted_input_samples, output_codec_context,
 559                                    input_frame->nb_samples))
 560             goto cleanup;
 561
 562         /* Convert the input samples to the desired output sample format.
 563          * This requires a temporary storage provided by converted_input_samples. */
 564         if (convert_samples((const uint8_t**)input_frame->extended_data, converted_input_samples,
 565                             input_frame->nb_samples, resampler_context))
 566             goto cleanup;
 567
 568         /* Add the converted input samples to the FIFO buffer for later processing. */
 569         if (add_samples_to_fifo(fifo, converted_input_samples,
 570                                 input_frame->nb_samples))
 571             goto cleanup;
 572         ret = 0;
 573     }
 574     ret = 0;
 575
 576 cleanup:
 577     if (converted_input_samples) {
 578         av_freep(&converted_input_samples[0]);
 579         free(converted_input_samples);
 580     }
 581     av_frame_free(&input_frame);
 582
 583     return ret;
 584 }
 585
 586 /**
 587  * Initialize one input frame for writing to the output file.
 588  * The frame will be exactly frame_size samples large.
 589  * @param[out] frame                Frame to be initialized
 590  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 591  * @param      frame_size           Size of the frame
 592  * @return Error code (0 if successful)
 593  */
 594 static int init_output_frame(AVFrame **frame,
 595                              AVCodecContext *output_codec_context,
 596                              int frame_size)
 597 {
 598     int error;
 599
 600     /* Create a new frame to store the audio samples. */
 601     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
 602         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame\n");
 603         return AVERROR_EXIT;
 604     }
 605
 606     /* Set the frame's parameters, especially its size and format.
 607      * av_frame_get_buffer needs this to allocate memory for the
 608      * audio samples of the frame.
 609      * Default channel layouts based on the number of channels
 610      * are assumed for simplicity. */
 611     (*frame)->nb_samples     = frame_size;
 612     (*frame)->channel_layout = output_codec_context->channel_layout;
 613     (*frame)->format         = output_codec_context->sample_fmt;
 614     (*frame)->sample_rate    = output_codec_context->sample_rate;
 615
 616     /* Allocate the samples of the created frame. This call will make
 617      * sure that the audio frame can hold as many samples as specified. */
 618     if ((error = av_frame_get_buffer(*frame, 0)) < 0) {
 619         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame samples (error '%s')\n",
 620                 av_err2str(error));
 621         av_frame_free(frame);
 622         return error;
 623     }
 624
 625     return 0;
 626 }
 627
 628 /* Global timestamp for the audio frames. */
 629 static int64_t pts = 0;
 630
 631 /**
 632  * Encode one frame worth of audio to the output file.
 633  * @param      frame                 Samples to be encoded
 634  * @param      output_format_context Format context of the output file
 635  * @param      output_codec_context  Codec context of the output file
 636  * @param[out] data_present          Indicates whether data has been
 637  *                                   decoded
 638  * @return Error code (0 if successful)
 639  */
 640 static int encode_audio_frame(AVFrame *frame,
 641                               AVFormatContext *output_format_context,
 642                               AVCodecContext *output_codec_context,
 643                               int *data_present)
 644 {
 645     /* Packet used for temporary storage. */
 646     AVPacket output_packet;
 647     int error;
 648     init_packet(&output_packet);
 649
 650     /* Set a timestamp based on the sample rate for the container. */
 651     if (frame) {
 652         frame->pts = pts;
 653         pts += frame->nb_samples;
 654     }
 655
 656     /* Encode the audio frame and store it in the temporary packet.
 657      * The output audio stream encoder is used to do this. */
 658     if ((error = avcodec_encode_audio2(output_codec_context, &output_packet,
 659                                        frame, data_present)) < 0) {
 660         fprintf(stderr, "Could not encode frame (error '%s')\n",
 661                 av_err2str(error));
 662         av_packet_unref(&output_packet);
 663         return error;
 664     }
 665
 666     /* Write one audio frame from the temporary packet to the output file. */
 667     if (*data_present) {
 668         if ((error = av_write_frame(output_format_context, &output_packet)) < 0) {
 669             fprintf(stderr, "Could not write frame (error '%s')\n",
 670                     av_err2str(error));
 671             av_packet_unref(&output_packet);
 672             return error;
 673         }
 674
 675         av_packet_unref(&output_packet);
 676     }
 677
 678     return 0;
 679 }
 680
 681 /**
 682  * Load one audio frame from the FIFO buffer, encode and write it to the
 683  * output file.
 684  * @param fifo                  Buffer used for temporary storage
 685  * @param output_format_context Format context of the output file
 686  * @param output_codec_context  Codec context of the output file
 687  * @return Error code (0 if successful)
 688  */
 689 static int load_encode_and_write(AVAudioFifo *fifo,
 690                                  AVFormatContext *output_format_context,
 691                                  AVCodecContext *output_codec_context)
 692 {
 693     /* Temporary storage of the output samples of the frame written to the file. */
 694     AVFrame *output_frame;
 695     /* Use the maximum number of possible samples per frame.
 696      * If there is less than the maximum possible frame size in the FIFO
 697      * buffer use this number. Otherwise, use the maximum possible frame size. */
 698     const int frame_size = FFMIN(av_audio_fifo_size(fifo),
 699                                  output_codec_context->frame_size);
 700     int data_written;
 701
 702     /* Initialize temporary storage for one output frame. */
 703     if (init_output_frame(&output_frame, output_codec_context, frame_size))
 704         return AVERROR_EXIT;
 705
 706     /* Read as many samples from the FIFO buffer as required to fill the frame.
 707      * The samples are stored in the frame temporarily. */
 708     if (av_audio_fifo_read(fifo, (void **)output_frame->data, frame_size) < frame_size) {
 709         fprintf(stderr, "Could not read data from FIFO\n");
 710         av_frame_free(&output_frame);
 711         return AVERROR_EXIT;
 712     }
 713
 714     /* Encode one frame worth of audio samples. */
 715     if (encode_audio_frame(output_frame, output_format_context,
 716                            output_codec_context, &data_written)) {
 717         av_frame_free(&output_frame);
 718         return AVERROR_EXIT;
 719     }
 720     av_frame_free(&output_frame);
 721     return 0;
 722 }
 723
 724 /**
 725  * Write the trailer of the output file container.
 726  * @param output_format_context Format context of the output file
 727  * @return Error code (0 if successful)
 728  */
 729 static int write_output_file_trailer(AVFormatContext *output_format_context)
 730 {
 731     int error;
 732     if ((error = av_write_trailer(output_format_context)) < 0) {
 733         fprintf(stderr, "Could not write output file trailer (error '%s')\n",
 734                 av_err2str(error));
 735         return error;
 736     }
 737     return 0;
 738 }
 739
 740 int main(int argc, char **argv)
 741 {
 742     AVFormatContext *input_format_context = NULL, *output_format_context = NULL;
 743     AVCodecContext *input_codec_context = NULL, *output_codec_context = NULL;
 744     SwrContext *resample_context = NULL;
 745     AVAudioFifo *fifo = NULL;
 746     int ret = AVERROR_EXIT;
 747
 748     if (argc != 3) {
 749         fprintf(stderr, "Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]);
 750         exit(1);
 751     }
 752
 753     /* Register all codecs and formats so that they can be used. */
 754     av_register_all();
 755     /* Open the input file for reading. */
 756     if (open_input_file(argv[1], &input_format_context,
 757                         &input_codec_context))
 758         goto cleanup;
 759     /* Open the output file for writing. */
 760     if (open_output_file(argv[2], input_codec_context,
 761                          &output_format_context, &output_codec_context))
 762         goto cleanup;
 763     /* Initialize the resampler to be able to convert audio sample formats. */
 764     if (init_resampler(input_codec_context, output_codec_context,
 765                        &resample_context))
 766         goto cleanup;
 767     /* Initialize the FIFO buffer to store audio samples to be encoded. */
 768     if (init_fifo(&fifo, output_codec_context))
 769         goto cleanup;
 770     /* Write the header of the output file container. */
 771     if (write_output_file_header(output_format_context))
 772         goto cleanup;
 773
 774     /* Loop as long as we have input samples to read or output samples
 775      * to write; abort as soon as we have neither. */
 776     while (1) {
 777         /* Use the encoder's desired frame size for processing. */
 778         const int output_frame_size = output_codec_context->frame_size;
 779         int finished                = 0;
 780
 781         /* Make sure that there is one frame worth of samples in the FIFO
 782          * buffer so that the encoder can do its work.
 783          * Since the decoder's and the encoder's frame size may differ, we
 784          * need to FIFO buffer to store as many frames worth of input samples
 785          * that they make up at least one frame worth of output samples. */
 786         while (av_audio_fifo_size(fifo) < output_frame_size) {
 787             /* Decode one frame worth of audio samples, convert it to the
 788              * output sample format and put it into the FIFO buffer. */
 789             if (read_decode_convert_and_store(fifo, input_format_context,
 790                                               input_codec_context,
 791                                               output_codec_context,
 792                                               resample_context, &finished))
 793                 goto cleanup;
 794
 795             /* If we are at the end of the input file, we continue
 796              * encoding the remaining audio samples to the output file. */
 797             if (finished)
 798                 break;
 799         }
 800
 801         /* If we have enough samples for the encoder, we encode them.
 802          * At the end of the file, we pass the remaining samples to
 803          * the encoder. */
 804         while (av_audio_fifo_size(fifo) >= output_frame_size ||
 805                (finished && av_audio_fifo_size(fifo) > 0))
 806             /* Take one frame worth of audio samples from the FIFO buffer,
 807              * encode it and write it to the output file. */
 808             if (load_encode_and_write(fifo, output_format_context,
 809                                       output_codec_context))
 810                 goto cleanup;
 811
 812         /* If we are at the end of the input file and have encoded
 813          * all remaining samples, we can exit this loop and finish. */
 814         if (finished) {
 815             int data_written;
 816             /* Flush the encoder as it may have delayed frames. */
 817             do {
 818                 if (encode_audio_frame(NULL, output_format_context,
 819                                        output_codec_context, &data_written))
 820                     goto cleanup;
 821             } while (data_written);
 822             break;
 823         }
 824     }
 825
 826     /* Write the trailer of the output file container. */
 827     if (write_output_file_trailer(output_format_context))
 828         goto cleanup;
 829     ret = 0;
 830
 831 cleanup:
 832     if (fifo)
 833         av_audio_fifo_free(fifo);
 834     swr_free(&resample_context);
 835     if (output_codec_context)
 836         avcodec_free_context(&output_codec_context);
 837     if (output_format_context) {
 838         avio_closep(&output_format_context->pb);
 839         avformat_free_context(output_format_context);
 840     }
 841     if (input_codec_context)
 842         avcodec_free_context(&input_codec_context);
 843     if (input_format_context)
 844         avformat_close_input(&input_format_context);
 845
 846     return ret;
 847 }