git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/output-example.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   3  *
   4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   5  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   6  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   7  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
   8  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
   9  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  10  *
  11  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  12  * all copies or substantial portions of the Software.
  13  *
  14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  17  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  18  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  19  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  20  * THE SOFTWARE.
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * libavformat API example.
  26  *
  27  * @example libavformat/output-example.c
  28  * Output a media file in any supported libavformat format.
  29  * The default codecs are used.
  30  */
  31
  32 #include <stdlib.h>
  33 #include <stdio.h>
  34 #include <string.h>
  35 #include <math.h>
  36
  37 #include "libavutil/mathematics.h"
  38 #include "libavformat/avformat.h"
  39 #include "libswscale/swscale.h"
  40
  41 /* 5 seconds stream duration */
  42 #define STREAM_DURATION   5.0
  43 #define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
  44 #define STREAM_NB_FRAMES  ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
  45 #define STREAM_PIX_FMT    AV_PIX_FMT_YUV420P /* default pix_fmt */
  46
  47 static int sws_flags = SWS_BICUBIC;
  48
  49 /**************************************************************/
  50 /* audio output */
  51
  52 static float t, tincr, tincr2;
  53 static int16_t *samples;
  54 static int audio_input_frame_size;
  55
  56 /*
  57  * add an audio output stream
  58  */
  59 static AVStream *add_audio_stream(AVFormatContext *oc, enum AVCodecID codec_id)
  60 {
  61     AVCodecContext *c;
  62     AVStream *st;
  63     AVCodec *codec;
  64
  65     /* find the audio encoder */
  66     codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
  67     if (!codec) {
  68         fprintf(stderr, "codec not found\n");
  69         exit(1);
  70     }
  71
  72     st = avformat_new_stream(oc, codec);
  73     if (!st) {
  74         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
  75         exit(1);
  76     }
  77
  78     c = st->codec;
  79
  80     /* put sample parameters */
  81     c->sample_fmt  = AV_SAMPLE_FMT_S16;
  82     c->bit_rate    = 64000;
  83     c->sample_rate = 44100;
  84     c->channels    = 2;
  85
  86     // some formats want stream headers to be separate
  87     if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
  88         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
  89
  90     return st;
  91 }
  92
  93 static void open_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
  94 {
  95     AVCodecContext *c;
  96
  97     c = st->codec;
  98
  99     /* open it */
 100     if (avcodec_open2(c, NULL, NULL) < 0) {
 101         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
 102         exit(1);
 103     }
 104
 105     /* init signal generator */
 106     t     = 0;
 107     tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
 108     /* increment frequency by 110 Hz per second */
 109     tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
 110
 111     if (c->codec->capabilities & CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE)
 112         audio_input_frame_size = 10000;
 113     else
 114         audio_input_frame_size = c->frame_size;
 115     samples = av_malloc(audio_input_frame_size *
 116                         av_get_bytes_per_sample(c->sample_fmt) *
 117                         c->channels);
 118 }
 119
 120 /* Prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
 121  * 'nb_channels' channels. */
 122 static void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
 123 {
 124     int j, i, v;
 125     int16_t *q;
 126
 127     q = samples;
 128     for (j = 0; j < frame_size; j++) {
 129         v = (int)(sin(t) * 10000);
 130         for (i = 0; i < nb_channels; i++)
 131             *q++ = v;
 132         t     += tincr;
 133         tincr += tincr2;
 134     }
 135 }
 136
 137 static void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 138 {
 139     AVCodecContext *c;
 140     AVPacket pkt = { 0 }; // data and size must be 0;
 141     AVFrame *frame = avcodec_alloc_frame();
 142     int got_packet;
 143
 144     av_init_packet(&pkt);
 145     c = st->codec;
 146
 147     get_audio_frame(samples, audio_input_frame_size, c->channels);
 148     frame->nb_samples = audio_input_frame_size;
 149     avcodec_fill_audio_frame(frame, c->channels, c->sample_fmt,
 150                              (uint8_t *)samples,
 151                              audio_input_frame_size *
 152                              av_get_bytes_per_sample(c->sample_fmt) *
 153                              c->channels, 1);
 154
 155     avcodec_encode_audio2(c, &pkt, frame, &got_packet);
 156     if (!got_packet)
 157         return;
 158
 159     pkt.stream_index = st->index;
 160
 161     /* Write the compressed frame to the media file. */
 162     if (av_interleaved_write_frame(oc, &pkt) != 0) {
 163         fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
 164         exit(1);
 165     }
 166     avcodec_free_frame(&frame);
 167 }
 168
 169 static void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 170 {
 171     avcodec_close(st->codec);
 172
 173     av_free(samples);
 174 }
 175
 176 /**************************************************************/
 177 /* video output */
 178
 179 static AVFrame *picture, *tmp_picture;
 180 static int frame_count;
 181
 182 /* Add a video output stream. */
 183 static AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, enum AVCodecID codec_id)
 184 {
 185     AVCodecContext *c;
 186     AVStream *st;
 187     AVCodec *codec;
 188
 189     /* find the video encoder */
 190     codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
 191     if (!codec) {
 192         fprintf(stderr, "codec not found\n");
 193         exit(1);
 194     }
 195
 196     st = avformat_new_stream(oc, codec);
 197     if (!st) {
 198         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
 199         exit(1);
 200     }
 201
 202     c = st->codec;
 203
 204     /* Put sample parameters. */
 205     c->bit_rate = 400000;
 206     /* Resolution must be a multiple of two. */
 207     c->width    = 352;
 208     c->height   = 288;
 209     /* timebase: This is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
 210      * of which frame timestamps are represented. For fixed-fps content,
 211      * timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
 212      * identical to 1. */
 213     c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
 214     c->time_base.num = 1;
 215     c->gop_size      = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
 216     c->pix_fmt       = STREAM_PIX_FMT;
 217     if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 218         /* just for testing, we also add B frames */
 219         c->max_b_frames = 2;
 220     }
 221     if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
 222         /* Needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow.
 223          * This does not happen with normal video, it just happens here as
 224          * the motion of the chroma plane does not match the luma plane. */
 225         c->mb_decision = 2;
 226     }
 227     /* Some formats want stream headers to be separate. */
 228     if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
 229         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 230
 231     return st;
 232 }
 233
 234 static AVFrame *alloc_picture(enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
 235 {
 236     AVFrame *picture;
 237     uint8_t *picture_buf;
 238     int size;
 239
 240     picture = avcodec_alloc_frame();
 241     if (!picture)
 242         return NULL;
 243     size        = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
 244     picture_buf = av_malloc(size);
 245     if (!picture_buf) {
 246         av_free(picture);
 247         return NULL;
 248     }
 249     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf,
 250                    pix_fmt, width, height);
 251     return picture;
 252 }
 253
 254 static void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 255 {
 256     AVCodecContext *c;
 257
 258     c = st->codec;
 259
 260     /* open the codec */
 261     if (avcodec_open2(c, NULL, NULL) < 0) {
 262         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
 263         exit(1);
 264     }
 265
 266     /* Allocate the encoded raw picture. */
 267     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
 268     if (!picture) {
 269         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
 270         exit(1);
 271     }
 272
 273     /* If the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
 274      * picture is needed too. It is then converted to the required
 275      * output format. */
 276     tmp_picture = NULL;
 277     if (c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
 278         tmp_picture = alloc_picture(AV_PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
 279         if (!tmp_picture) {
 280             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
 281             exit(1);
 282         }
 283     }
 284 }
 285
 286 /* Prepare a dummy image. */
 287 static void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index,
 288                            int width, int height)
 289 {
 290     int x, y, i;
 291
 292     i = frame_index;
 293
 294     /* Y */
 295     for (y = 0; y < height; y++)
 296         for (x = 0; x < width; x++)
 297             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
 298
 299     /* Cb and Cr */
 300     for (y = 0; y < height / 2; y++) {
 301         for (x = 0; x < width / 2; x++) {
 302             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
 303             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
 304         }
 305     }
 306 }
 307
 308 static void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 309 {
 310     int ret;
 311     AVCodecContext *c;
 312     static struct SwsContext *img_convert_ctx;
 313
 314     c = st->codec;
 315
 316     if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
 317         /* No more frames to compress. The codec has a latency of a few
 318          * frames if using B-frames, so we get the last frames by
 319          * passing the same picture again. */
 320     } else {
 321         if (c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
 322             /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
 323              * to the codec pixel format if needed */
 324             if (img_convert_ctx == NULL) {
 325                 img_convert_ctx = sws_getContext(c->width, c->height,
 326                                                  AV_PIX_FMT_YUV420P,
 327                                                  c->width, c->height,
 328                                                  c->pix_fmt,
 329                                                  sws_flags, NULL, NULL, NULL);
 330                 if (img_convert_ctx == NULL) {
 331                     fprintf(stderr,
 332                             "Cannot initialize the conversion context\n");
 333                     exit(1);
 334                 }
 335             }
 336             fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
 337             sws_scale(img_convert_ctx, tmp_picture->data, tmp_picture->linesize,
 338                       0, c->height, picture->data, picture->linesize);
 339         } else {
 340             fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
 341         }
 342     }
 343
 344     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
 345         /* Raw video case - the API will change slightly in the near
 346          * future for that. */
 347         AVPacket pkt;
 348         av_init_packet(&pkt);
 349
 350         pkt.flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 351         pkt.stream_index  = st->index;
 352         pkt.data          = (uint8_t *)picture;
 353         pkt.size          = sizeof(AVPicture);
 354
 355         ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
 356     } else {
 357         AVPacket pkt = { 0 };
 358         int got_packet;
 359         av_init_packet(&pkt);
 360
 361         /* encode the image */
 362         ret = avcodec_encode_video2(c, &pkt, picture, &got_packet);
 363         /* If size is zero, it means the image was buffered. */
 364         if (!ret && got_packet && pkt.size) {
 365             if (pkt.pts != AV_NOPTS_VALUE) {
 366                 pkt.pts = av_rescale_q(pkt.pts,
 367                                        c->time_base, st->time_base);
 368             }
 369             if (pkt.dts != AV_NOPTS_VALUE) {
 370                 pkt.dts = av_rescale_q(pkt.dts,
 371                                        c->time_base, st->time_base);
 372             }
 373             pkt.stream_index = st->index;
 374
 375             /* Write the compressed frame to the media file. */
 376             ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
 377         } else {
 378             ret = 0;
 379         }
 380     }
 381     if (ret != 0) {
 382         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
 383         exit(1);
 384     }
 385     frame_count++;
 386 }
 387
 388 static void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 389 {
 390     avcodec_close(st->codec);
 391     av_free(picture->data[0]);
 392     av_free(picture);
 393     if (tmp_picture) {
 394         av_free(tmp_picture->data[0]);
 395         av_free(tmp_picture);
 396     }
 397 }
 398
 399 /**************************************************************/
 400 /* media file output */
 401
 402 int main(int argc, char **argv)
 403 {
 404     const char *filename;
 405     AVOutputFormat *fmt;
 406     AVFormatContext *oc;
 407     AVStream *audio_st, *video_st;
 408     double audio_pts, video_pts;
 409     int i;
 410
 411     /* Initialize libavcodec, and register all codecs and formats. */
 412     av_register_all();
 413
 414     if (argc != 2) {
 415         printf("usage: %s output_file\n"
 416                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
 417                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
 418                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
 419                "\n", argv[0]);
 420         return 1;
 421     }
 422
 423     filename = argv[1];
 424
 425     /* Autodetect the output format from the name. default is MPEG. */
 426     fmt = av_guess_format(NULL, filename, NULL);
 427     if (!fmt) {
 428         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
 429         fmt = av_guess_format("mpeg", NULL, NULL);
 430     }
 431     if (!fmt) {
 432         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
 433         return 1;
 434     }
 435
 436     /* Allocate the output media context. */
 437     oc = avformat_alloc_context();
 438     if (!oc) {
 439         fprintf(stderr, "Memory error\n");
 440         return 1;
 441     }
 442     oc->oformat = fmt;
 443     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
 444
 445     /* Add the audio and video streams using the default format codecs
 446      * and initialize the codecs. */
 447     video_st = NULL;
 448     audio_st = NULL;
 449     if (fmt->video_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
 450         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
 451     }
 452     if (fmt->audio_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
 453         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
 454     }
 455
 456     /* Now that all the parameters are set, we can open the audio and
 457      * video codecs and allocate the necessary encode buffers. */
 458     if (video_st)
 459         open_video(oc, video_st);
 460     if (audio_st)
 461         open_audio(oc, audio_st);
 462
 463     av_dump_format(oc, 0, filename, 1);
 464
 465     /* open the output file, if needed */
 466     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
 467         if (avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
 468             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
 469             return 1;
 470         }
 471     }
 472
 473     /* Write the stream header, if any. */
 474     avformat_write_header(oc, NULL);
 475
 476     for (;;) {
 477         /* Compute current audio and video time. */
 478         if (audio_st)
 479             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * audio_st->time_base.num / audio_st->time_base.den;
 480         else
 481             audio_pts = 0.0;
 482
 483         if (video_st)
 484             video_pts = (double)video_st->pts.val * video_st->time_base.num /
 485                         video_st->time_base.den;
 486         else
 487             video_pts = 0.0;
 488
 489         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) &&
 490             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
 491             break;
 492
 493         /* write interleaved audio and video frames */
 494         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
 495             write_audio_frame(oc, audio_st);
 496         } else {
 497             write_video_frame(oc, video_st);
 498         }
 499     }
 500
 501     /* Write the trailer, if any. The trailer must be written before you
 502      * close the CodecContexts open when you wrote the header; otherwise
 503      * av_write_trailer() may try to use memory that was freed on
 504      * av_codec_close(). */
 505     av_write_trailer(oc);
 506
 507     /* Close each codec. */
 508     if (video_st)
 509         close_video(oc, video_st);
 510     if (audio_st)
 511         close_audio(oc, audio_st);
 512
 513     /* Free the streams. */
 514     for (i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
 515         av_freep(&oc->streams[i]->codec);
 516         av_freep(&oc->streams[i]);
 517     }
 518
 519     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE))
 520         /* Close the output file. */
 521         avio_close(oc->pb);
 522
 523     /* free the stream */
 524     av_free(oc);
 525
 526     return 0;
 527 }