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     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 packet Packet to be initialized
 249  */
 250 static void init_packet(AVPacket *packet)
 251 {
 252     av_init_packet(packet);
 253     /* Set the packet data and size so that it is recognized as being empty. */
 254     packet->data = NULL;
 255     packet->size = 0;
 256 }
 257
 258 /**
 259  * Initialize one audio frame for reading from the input file.
 260  * @param[out] frame Frame to be initialized
 261  * @return Error code (0 if successful)
 262  */
 263 static int init_input_frame(AVFrame **frame)
 264 {
 265     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
 266         fprintf(stderr, "Could not allocate input frame\n");
 267         return AVERROR(ENOMEM);
 268     }
 269     return 0;
 270 }
 271
 272 /**
 273  * Initialize the audio resampler based on the input and output codec settings.
 274  * If the input and output sample formats differ, a conversion is required
 275  * libswresample takes care of this, but requires initialization.
 276  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 277  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 278  * @param[out] resample_context     Resample context for the required conversion
 279  * @return Error code (0 if successful)
 280  */
 281 static int init_resampler(AVCodecContext *input_codec_context,
 282                           AVCodecContext *output_codec_context,
 283                           SwrContext **resample_context)
 284 {
 285         int error;
 286
 287         /*
 288          * Create a resampler context for the conversion.
 289          * Set the conversion parameters.
 290          * Default channel layouts based on the number of channels
 291          * are assumed for simplicity (they are sometimes not detected
 292          * properly by the demuxer and/or decoder).
 293          */
 294         *resample_context = swr_alloc_set_opts(NULL,
 295                                               av_get_default_channel_layout(output_codec_context->channels),
 296                                               output_codec_context->sample_fmt,
 297                                               output_codec_context->sample_rate,
 298                                               av_get_default_channel_layout(input_codec_context->channels),
 299                                               input_codec_context->sample_fmt,
 300                                               input_codec_context->sample_rate,
 301                                               0, NULL);
 302         if (!*resample_context) {
 303             fprintf(stderr, "Could not allocate resample context\n");
 304             return AVERROR(ENOMEM);
 305         }
 306         /*
 307         * Perform a sanity check so that the number of converted samples is
 308         * not greater than the number of samples to be converted.
 309         * If the sample rates differ, this case has to be handled differently
 310         */
 311         av_assert0(output_codec_context->sample_rate == input_codec_context->sample_rate);
 312
 313         /* Open the resampler with the specified parameters. */
 314         if ((error = swr_init(*resample_context)) < 0) {
 315             fprintf(stderr, "Could not open resample context\n");
 316             swr_free(resample_context);
 317             return error;
 318         }
 319     return 0;
 320 }
 321
 322 /**
 323  * Initialize a FIFO buffer for the audio samples to be encoded.
 324  * @param[out] fifo                 Sample buffer
 325  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 326  * @return Error code (0 if successful)
 327  */
 328 static int init_fifo(AVAudioFifo **fifo, AVCodecContext *output_codec_context)
 329 {
 330     /* Create the FIFO buffer based on the specified output sample format. */
 331     if (!(*fifo = av_audio_fifo_alloc(output_codec_context->sample_fmt,
 332                                       output_codec_context->channels, 1))) {
 333         fprintf(stderr, "Could not allocate FIFO\n");
 334         return AVERROR(ENOMEM);
 335     }
 336     return 0;
 337 }
 338
 339 /**
 340  * Write the header of the output file container.
 341  * @param output_format_context Format context of the output file
 342  * @return Error code (0 if successful)
 343  */
 344 static int write_output_file_header(AVFormatContext *output_format_context)
 345 {
 346     int error;
 347     if ((error = avformat_write_header(output_format_context, NULL)) < 0) {
 348         fprintf(stderr, "Could not write output file header (error '%s')\n",
 349                 av_err2str(error));
 350         return error;
 351     }
 352     return 0;
 353 }
 354
 355 /**
 356  * Decode one audio frame from the input file.
 357  * @param      frame                Audio frame to be decoded
 358  * @param      input_format_context Format context of the input file
 359  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 360  * @param[out] data_present         Indicates whether data has been decoded
 361  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
 362  *                                  been reached and all data has been
 363  *                                  decoded. If this flag is false, there
 364  *                                  is more data to be decoded, i.e., this
 365  *                                  function has to be called again.
 366  * @return Error code (0 if successful)
 367  */
 368 static int decode_audio_frame(AVFrame *frame,
 369                               AVFormatContext *input_format_context,
 370                               AVCodecContext *input_codec_context,
 371                               int *data_present, int *finished)
 372 {
 373     /* Packet used for temporary storage. */
 374     AVPacket input_packet;
 375     int error;
 376     init_packet(&input_packet);
 377
 378     /* Read one audio frame from the input file into a temporary packet. */
 379     if ((error = av_read_frame(input_format_context, &input_packet)) < 0) {
 380         /* If we are at the end of the file, flush the decoder below. */
 381         if (error == AVERROR_EOF)
 382             *finished = 1;
 383         else {
 384             fprintf(stderr, "Could not read frame (error '%s')\n",
 385                     av_err2str(error));
 386             return error;
 387         }
 388     }
 389
 390     /* Decode the audio frame stored in the temporary packet.
 391      * The input audio stream decoder is used to do this.
 392      * If we are at the end of the file, pass an empty packet to the decoder
 393      * to flush it. */
 394     if ((error = avcodec_decode_audio4(input_codec_context, frame,
 395                                        data_present, &input_packet)) < 0) {
 396         fprintf(stderr, "Could not decode frame (error '%s')\n",
 397                 av_err2str(error));
 398         av_packet_unref(&input_packet);
 399         return error;
 400     }
 401
 402     /* If the decoder has not been flushed completely, we are not finished,
 403      * so that this function has to be called again. */
 404     if (*finished && *data_present)
 405         *finished = 0;
 406     av_packet_unref(&input_packet);
 407     return 0;
 408 }
 409
 410 /**
 411  * Initialize a temporary storage for the specified number of audio samples.
 412  * The conversion requires temporary storage due to the different format.
 413  * The number of audio samples to be allocated is specified in frame_size.
 414  * @param[out] converted_input_samples Array of converted samples. The
 415  *                                     dimensions are reference, channel
 416  *                                     (for multi-channel audio), sample.
 417  * @param      output_codec_context    Codec context of the output file
 418  * @param      frame_size              Number of samples to be converted in
 419  *                                     each round
 420  * @return Error code (0 if successful)
 421  */
 422 static int init_converted_samples(uint8_t ***converted_input_samples,
 423                                   AVCodecContext *output_codec_context,
 424                                   int frame_size)
 425 {
 426     int error;
 427
 428     /* Allocate as many pointers as there are audio channels.
 429      * Each pointer will later point to the audio samples of the corresponding
 430      * channels (although it may be NULL for interleaved formats).
 431      */
 432     if (!(*converted_input_samples = calloc(output_codec_context->channels,
 433                                             sizeof(**converted_input_samples)))) {
 434         fprintf(stderr, "Could not allocate converted input sample pointers\n");
 435         return AVERROR(ENOMEM);
 436     }
 437
 438     /* Allocate memory for the samples of all channels in one consecutive
 439      * block for convenience. */
 440     if ((error = av_samples_alloc(*converted_input_samples, NULL,
 441                                   output_codec_context->channels,
 442                                   frame_size,
 443                                   output_codec_context->sample_fmt, 0)) < 0) {
 444         fprintf(stderr,
 445                 "Could not allocate converted input samples (error '%s')\n",
 446                 av_err2str(error));
 447         av_freep(&(*converted_input_samples)[0]);
 448         free(*converted_input_samples);
 449         return error;
 450     }
 451     return 0;
 452 }
 453
 454 /**
 455  * Convert the input audio samples into the output sample format.
 456  * The conversion happens on a per-frame basis, the size of which is
 457  * specified by frame_size.
 458  * @param      input_data       Samples to be decoded. The dimensions are
 459  *                              channel (for multi-channel audio), sample.
 460  * @param[out] converted_data   Converted samples. The dimensions are channel
 461  *                              (for multi-channel audio), sample.
 462  * @param      frame_size       Number of samples to be converted
 463  * @param      resample_context Resample context for the conversion
 464  * @return Error code (0 if successful)
 465  */
 466 static int convert_samples(const uint8_t **input_data,
 467                            uint8_t **converted_data, const int frame_size,
 468                            SwrContext *resample_context)
 469 {
 470     int error;
 471
 472     /* Convert the samples using the resampler. */
 473     if ((error = swr_convert(resample_context,
 474                              converted_data, frame_size,
 475                              input_data    , frame_size)) < 0) {
 476         fprintf(stderr, "Could not convert input samples (error '%s')\n",
 477                 av_err2str(error));
 478         return error;
 479     }
 480
 481     return 0;
 482 }
 483
 484 /**
 485  * Add converted input audio samples to the FIFO buffer for later processing.
 486  * @param fifo                    Buffer to add the samples to
 487  * @param converted_input_samples Samples to be added. The dimensions are channel
 488  *                                (for multi-channel audio), sample.
 489  * @param frame_size              Number of samples to be converted
 490  * @return Error code (0 if successful)
 491  */
 492 static int add_samples_to_fifo(AVAudioFifo *fifo,
 493                                uint8_t **converted_input_samples,
 494                                const int frame_size)
 495 {
 496     int error;
 497
 498     /* Make the FIFO as large as it needs to be to hold both,
 499      * the old and the new samples. */
 500     if ((error = av_audio_fifo_realloc(fifo, av_audio_fifo_size(fifo) + frame_size)) < 0) {
 501         fprintf(stderr, "Could not reallocate FIFO\n");
 502         return error;
 503     }
 504
 505     /* Store the new samples in the FIFO buffer. */
 506     if (av_audio_fifo_write(fifo, (void **)converted_input_samples,
 507                             frame_size) < frame_size) {
 508         fprintf(stderr, "Could not write data to FIFO\n");
 509         return AVERROR_EXIT;
 510     }
 511     return 0;
 512 }
 513
 514 /**
 515  * Read one audio frame from the input file, decode, convert and store
 516  * it in the FIFO buffer.
 517  * @param      fifo                 Buffer used for temporary storage
 518  * @param      input_format_context Format context of the input file
 519  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
 520  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 521  * @param      resampler_context    Resample context for the conversion
 522  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
 523  *                                  been reached and all data has been
 524  *                                  decoded. If this flag is false,
 525  *                                  there is more data to be decoded,
 526  *                                  i.e., this function has to be called
 527  *                                  again.
 528  * @return Error code (0 if successful)
 529  */
 530 static int read_decode_convert_and_store(AVAudioFifo *fifo,
 531                                          AVFormatContext *input_format_context,
 532                                          AVCodecContext *input_codec_context,
 533                                          AVCodecContext *output_codec_context,
 534                                          SwrContext *resampler_context,
 535                                          int *finished)
 536 {
 537     /* Temporary storage of the input samples of the frame read from the file. */
 538     AVFrame *input_frame = NULL;
 539     /* Temporary storage for the converted input samples. */
 540     uint8_t **converted_input_samples = NULL;
 541     int data_present;
 542     int ret = AVERROR_EXIT;
 543
 544     /* Initialize temporary storage for one input frame. */
 545     if (init_input_frame(&input_frame))
 546         goto cleanup;
 547     /* Decode one frame worth of audio samples. */
 548     if (decode_audio_frame(input_frame, input_format_context,
 549                            input_codec_context, &data_present, finished))
 550         goto cleanup;
 551     /* If we are at the end of the file and there are no more samples
 552      * in the decoder which are delayed, we are actually finished.
 553      * This must not be treated as an error. */
 554     if (*finished && !data_present) {
 555         ret = 0;
 556         goto cleanup;
 557     }
 558     /* If there is decoded data, convert and store it. */
 559     if (data_present) {
 560         /* Initialize the temporary storage for the converted input samples. */
 561         if (init_converted_samples(&converted_input_samples, output_codec_context,
 562                                    input_frame->nb_samples))
 563             goto cleanup;
 564
 565         /* Convert the input samples to the desired output sample format.
 566          * This requires a temporary storage provided by converted_input_samples. */
 567         if (convert_samples((const uint8_t**)input_frame->extended_data, converted_input_samples,
 568                             input_frame->nb_samples, resampler_context))
 569             goto cleanup;
 570
 571         /* Add the converted input samples to the FIFO buffer for later processing. */
 572         if (add_samples_to_fifo(fifo, converted_input_samples,
 573                                 input_frame->nb_samples))
 574             goto cleanup;
 575         ret = 0;
 576     }
 577     ret = 0;
 578
 579 cleanup:
 580     if (converted_input_samples) {
 581         av_freep(&converted_input_samples[0]);
 582         free(converted_input_samples);
 583     }
 584     av_frame_free(&input_frame);
 585
 586     return ret;
 587 }
 588
 589 /**
 590  * Initialize one input frame for writing to the output file.
 591  * The frame will be exactly frame_size samples large.
 592  * @param[out] frame                Frame to be initialized
 593  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
 594  * @param      frame_size           Size of the frame
 595  * @return Error code (0 if successful)
 596  */
 597 static int init_output_frame(AVFrame **frame,
 598                              AVCodecContext *output_codec_context,
 599                              int frame_size)
 600 {
 601     int error;
 602
 603     /* Create a new frame to store the audio samples. */
 604     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
 605         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame\n");
 606         return AVERROR_EXIT;
 607     }
 608
 609     /* Set the frame's parameters, especially its size and format.
 610      * av_frame_get_buffer needs this to allocate memory for the
 611      * audio samples of the frame.
 612      * Default channel layouts based on the number of channels
 613      * are assumed for simplicity. */
 614     (*frame)->nb_samples     = frame_size;
 615     (*frame)->channel_layout = output_codec_context->channel_layout;
 616     (*frame)->format         = output_codec_context->sample_fmt;
 617     (*frame)->sample_rate    = output_codec_context->sample_rate;
 618
 619     /* Allocate the samples of the created frame. This call will make
 620      * sure that the audio frame can hold as many samples as specified. */
 621     if ((error = av_frame_get_buffer(*frame, 0)) < 0) {
 622         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame samples (error '%s')\n",
 623                 av_err2str(error));
 624         av_frame_free(frame);
 625         return error;
 626     }
 627
 628     return 0;
 629 }
 630
 631 /* Global timestamp for the audio frames. */
 632 static int64_t pts = 0;
 633
 634 /**
 635  * Encode one frame worth of audio to the output file.
 636  * @param      frame                 Samples to be encoded
 637  * @param      output_format_context Format context of the output file
 638  * @param      output_codec_context  Codec context of the output file
 639  * @param[out] data_present          Indicates whether data has been
 640  *                                   decoded
 641  * @return Error code (0 if successful)
 642  */
 643 static int encode_audio_frame(AVFrame *frame,
 644                               AVFormatContext *output_format_context,
 645                               AVCodecContext *output_codec_context,
 646                               int *data_present)
 647 {
 648     /* Packet used for temporary storage. */
 649     AVPacket output_packet;
 650     int error;
 651     init_packet(&output_packet);
 652
 653     /* Set a timestamp based on the sample rate for the container. */
 654     if (frame) {
 655         frame->pts = pts;
 656         pts += frame->nb_samples;
 657     }
 658
 659     /* Encode the audio frame and store it in the temporary packet.
 660      * The output audio stream encoder is used to do this. */
 661     if ((error = avcodec_encode_audio2(output_codec_context, &output_packet,
 662                                        frame, data_present)) < 0) {
 663         fprintf(stderr, "Could not encode frame (error '%s')\n",
 664                 av_err2str(error));
 665         av_packet_unref(&output_packet);
 666         return error;
 667     }
 668
 669     /* Write one audio frame from the temporary packet to the output file. */
 670     if (*data_present) {
 671         if ((error = av_write_frame(output_format_context, &output_packet)) < 0) {
 672             fprintf(stderr, "Could not write frame (error '%s')\n",
 673                     av_err2str(error));
 674             av_packet_unref(&output_packet);
 675             return error;
 676         }
 677
 678         av_packet_unref(&output_packet);
 679     }
 680
 681     return 0;
 682 }
 683
 684 /**
 685  * Load one audio frame from the FIFO buffer, encode and write it to the
 686  * output file.
 687  * @param fifo                  Buffer used for temporary storage
 688  * @param output_format_context Format context of the output file
 689  * @param output_codec_context  Codec context of the output file
 690  * @return Error code (0 if successful)
 691  */
 692 static int load_encode_and_write(AVAudioFifo *fifo,
 693                                  AVFormatContext *output_format_context,
 694                                  AVCodecContext *output_codec_context)
 695 {
 696     /* Temporary storage of the output samples of the frame written to the file. */
 697     AVFrame *output_frame;
 698     /* Use the maximum number of possible samples per frame.
 699      * If there is less than the maximum possible frame size in the FIFO
 700      * buffer use this number. Otherwise, use the maximum possible frame size. */
 701     const int frame_size = FFMIN(av_audio_fifo_size(fifo),
 702                                  output_codec_context->frame_size);
 703     int data_written;
 704
 705     /* Initialize temporary storage for one output frame. */
 706     if (init_output_frame(&output_frame, output_codec_context, frame_size))
 707         return AVERROR_EXIT;
 708
 709     /* Read as many samples from the FIFO buffer as required to fill the frame.
 710      * The samples are stored in the frame temporarily. */
 711     if (av_audio_fifo_read(fifo, (void **)output_frame->data, frame_size) < frame_size) {
 712         fprintf(stderr, "Could not read data from FIFO\n");
 713         av_frame_free(&output_frame);
 714         return AVERROR_EXIT;
 715     }
 716
 717     /* Encode one frame worth of audio samples. */
 718     if (encode_audio_frame(output_frame, output_format_context,
 719                            output_codec_context, &data_written)) {
 720         av_frame_free(&output_frame);
 721         return AVERROR_EXIT;
 722     }
 723     av_frame_free(&output_frame);
 724     return 0;
 725 }
 726
 727 /**
 728  * Write the trailer of the output file container.
 729  * @param output_format_context Format context of the output file
 730  * @return Error code (0 if successful)
 731  */
 732 static int write_output_file_trailer(AVFormatContext *output_format_context)
 733 {
 734     int error;
 735     if ((error = av_write_trailer(output_format_context)) < 0) {
 736         fprintf(stderr, "Could not write output file trailer (error '%s')\n",
 737                 av_err2str(error));
 738         return error;
 739     }
 740     return 0;
 741 }
 742
 743 int main(int argc, char **argv)
 744 {
 745     AVFormatContext *input_format_context = NULL, *output_format_context = NULL;
 746     AVCodecContext *input_codec_context = NULL, *output_codec_context = NULL;
 747     SwrContext *resample_context = NULL;
 748     AVAudioFifo *fifo = NULL;
 749     int ret = AVERROR_EXIT;
 750
 751     if (argc != 3) {
 752         fprintf(stderr, "Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]);
 753         exit(1);
 754     }
 755
 756     /* Open the input file for reading. */
 757     if (open_input_file(argv[1], &input_format_context,
 758                         &input_codec_context))
 759         goto cleanup;
 760     /* Open the output file for writing. */
 761     if (open_output_file(argv[2], input_codec_context,
 762                          &output_format_context, &output_codec_context))
 763         goto cleanup;
 764     /* Initialize the resampler to be able to convert audio sample formats. */
 765     if (init_resampler(input_codec_context, output_codec_context,
 766                        &resample_context))
 767         goto cleanup;
 768     /* Initialize the FIFO buffer to store audio samples to be encoded. */
 769     if (init_fifo(&fifo, output_codec_context))
 770         goto cleanup;
 771     /* Write the header of the output file container. */
 772     if (write_output_file_header(output_format_context))
 773         goto cleanup;
 774
 775     /* Loop as long as we have input samples to read or output samples
 776      * to write; abort as soon as we have neither. */
 777     while (1) {
 778         /* Use the encoder's desired frame size for processing. */
 779         const int output_frame_size = output_codec_context->frame_size;
 780         int finished                = 0;
 781
 782         /* Make sure that there is one frame worth of samples in the FIFO
 783          * buffer so that the encoder can do its work.
 784          * Since the decoder's and the encoder's frame size may differ, we
 785          * need to FIFO buffer to store as many frames worth of input samples
 786          * that they make up at least one frame worth of output samples. */
 787         while (av_audio_fifo_size(fifo) < output_frame_size) {
 788             /* Decode one frame worth of audio samples, convert it to the
 789              * output sample format and put it into the FIFO buffer. */
 790             if (read_decode_convert_and_store(fifo, input_format_context,
 791                                               input_codec_context,
 792                                               output_codec_context,
 793                                               resample_context, &finished))
 794                 goto cleanup;
 795
 796             /* If we are at the end of the input file, we continue
 797              * encoding the remaining audio samples to the output file. */
 798             if (finished)
 799                 break;
 800         }
 801
 802         /* If we have enough samples for the encoder, we encode them.
 803          * At the end of the file, we pass the remaining samples to
 804          * the encoder. */
 805         while (av_audio_fifo_size(fifo) >= output_frame_size ||
 806                (finished && av_audio_fifo_size(fifo) > 0))
 807             /* Take one frame worth of audio samples from the FIFO buffer,
 808              * encode it and write it to the output file. */
 809             if (load_encode_and_write(fifo, output_format_context,
 810                                       output_codec_context))
 811                 goto cleanup;
 812
 813         /* If we are at the end of the input file and have encoded
 814          * all remaining samples, we can exit this loop and finish. */
 815         if (finished) {
 816             int data_written;
 817             /* Flush the encoder as it may have delayed frames. */
 818             do {
 819                 if (encode_audio_frame(NULL, output_format_context,
 820                                        output_codec_context, &data_written))
 821                     goto cleanup;
 822             } while (data_written);
 823             break;
 824         }
 825     }
 826
 827     /* Write the trailer of the output file container. */
 828     if (write_output_file_trailer(output_format_context))
 829         goto cleanup;
 830     ret = 0;
 831
 832 cleanup:
 833     if (fifo)
 834         av_audio_fifo_free(fifo);
 835     swr_free(&resample_context);
 836     if (output_codec_context)
 837         avcodec_free_context(&output_codec_context);
 838     if (output_format_context) {
 839         avio_closep(&output_format_context->pb);
 840         avformat_free_context(output_format_context);
 841     }
 842     if (input_codec_context)
 843         avcodec_free_context(&input_codec_context);
 844     if (input_format_context)
 845         avformat_close_input(&input_format_context);
 846
 847     return ret;
 848 }