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 #undef exit
  42
  43 /* 5 seconds stream duration */
  44 #define STREAM_DURATION   5.0
  45 #define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
  46 #define STREAM_NB_FRAMES  ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
  47 #define STREAM_PIX_FMT    PIX_FMT_YUV420P /* default pix_fmt */
  48
  49 static int sws_flags = SWS_BICUBIC;
  50
  51 /**************************************************************/
  52 /* audio output */
  53
  54 static float t, tincr, tincr2;
  55 static int16_t *samples;
  56 static int audio_input_frame_size;
  57
  58 /*
  59  * add an audio output stream
  60  */
  61 static AVStream *add_audio_stream(AVFormatContext *oc, enum CodecID codec_id)
  62 {
  63     AVCodecContext *c;
  64     AVStream *st;
  65     AVCodec *codec;
  66
  67     /* find the audio encoder */
  68     codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
  69     if (!codec) {
  70         fprintf(stderr, "codec not found\n");
  71         exit(1);
  72     }
  73
  74     st = avformat_new_stream(oc, codec);
  75     if (!st) {
  76         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
  77         exit(1);
  78     }
  79
  80     c = st->codec;
  81
  82     /* put sample parameters */
  83     c->sample_fmt  = AV_SAMPLE_FMT_S16;
  84     c->bit_rate    = 64000;
  85     c->sample_rate = 44100;
  86     c->channels    = 2;
  87
  88     // some formats want stream headers to be separate
  89     if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
  90         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
  91
  92     return st;
  93 }
  94
  95 static void open_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
  96 {
  97     AVCodecContext *c;
  98
  99     c = st->codec;
 100
 101     /* open it */
 102     if (avcodec_open2(c, NULL, NULL) < 0) {
 103         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
 104         exit(1);
 105     }
 106
 107     /* init signal generator */
 108     t     = 0;
 109     tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
 110     /* increment frequency by 110 Hz per second */
 111     tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
 112
 113     if (c->codec->capabilities & CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE)
 114         audio_input_frame_size = 10000;
 115     else
 116         audio_input_frame_size = c->frame_size;
 117     samples = av_malloc(audio_input_frame_size *
 118                         av_get_bytes_per_sample(c->sample_fmt) *
 119                         c->channels);
 120 }
 121
 122 /* Prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
 123  * 'nb_channels' channels. */
 124 static void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
 125 {
 126     int j, i, v;
 127     int16_t *q;
 128
 129     q = samples;
 130     for (j = 0; j < frame_size; j++) {
 131         v = (int)(sin(t) * 10000);
 132         for (i = 0; i < nb_channels; i++)
 133             *q++ = v;
 134         t     += tincr;
 135         tincr += tincr2;
 136     }
 137 }
 138
 139 static void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 140 {
 141     AVCodecContext *c;
 142     AVPacket pkt = { 0 }; // data and size must be 0;
 143     AVFrame *frame = avcodec_alloc_frame();
 144     int got_packet;
 145
 146     av_init_packet(&pkt);
 147     c = st->codec;
 148
 149     get_audio_frame(samples, audio_input_frame_size, c->channels);
 150     frame->nb_samples = audio_input_frame_size;
 151     avcodec_fill_audio_frame(frame, c->channels, c->sample_fmt,
 152                              (uint8_t *)samples,
 153                              audio_input_frame_size *
 154                              av_get_bytes_per_sample(c->sample_fmt) *
 155                              c->channels, 1);
 156
 157     avcodec_encode_audio2(c, &pkt, frame, &got_packet);
 158     if (!got_packet)
 159         return;
 160
 161     pkt.stream_index = st->index;
 162
 163     /* Write the compressed frame to the media file. */
 164     if (av_interleaved_write_frame(oc, &pkt) != 0) {
 165         fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
 166         exit(1);
 167     }
 168 }
 169
 170 static void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 171 {
 172     avcodec_close(st->codec);
 173
 174     av_free(samples);
 175 }
 176
 177 /**************************************************************/
 178 /* video output */
 179
 180 static AVFrame *picture, *tmp_picture;
 181 static uint8_t *video_outbuf;
 182 static int frame_count, video_outbuf_size;
 183
 184 /* Add a video output stream. */
 185 static AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, enum CodecID codec_id)
 186 {
 187     AVCodecContext *c;
 188     AVStream *st;
 189     AVCodec *codec;
 190
 191     /* find the video encoder */
 192     codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
 193     if (!codec) {
 194         fprintf(stderr, "codec not found\n");
 195         exit(1);
 196     }
 197
 198     st = avformat_new_stream(oc, codec);
 199     if (!st) {
 200         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
 201         exit(1);
 202     }
 203
 204     c = st->codec;
 205
 206     /* Put sample parameters. */
 207     c->bit_rate = 400000;
 208     /* Resolution must be a multiple of two. */
 209     c->width    = 352;
 210     c->height   = 288;
 211     /* timebase: This is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
 212      * of which frame timestamps are represented. For fixed-fps content,
 213      * timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
 214      * identical to 1. */
 215     c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
 216     c->time_base.num = 1;
 217     c->gop_size      = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
 218     c->pix_fmt       = STREAM_PIX_FMT;
 219     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 220         /* just for testing, we also add B frames */
 221         c->max_b_frames = 2;
 222     }
 223     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
 224         /* Needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow.
 225          * This does not happen with normal video, it just happens here as
 226          * the motion of the chroma plane does not match the luma plane. */
 227         c->mb_decision = 2;
 228     }
 229     /* Some formats want stream headers to be separate. */
 230     if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
 231         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 232
 233     return st;
 234 }
 235
 236 static AVFrame *alloc_picture(enum PixelFormat pix_fmt, int width, int height)
 237 {
 238     AVFrame *picture;
 239     uint8_t *picture_buf;
 240     int size;
 241
 242     picture = avcodec_alloc_frame();
 243     if (!picture)
 244         return NULL;
 245     size        = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
 246     picture_buf = av_malloc(size);
 247     if (!picture_buf) {
 248         av_free(picture);
 249         return NULL;
 250     }
 251     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf,
 252                    pix_fmt, width, height);
 253     return picture;
 254 }
 255
 256 static void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 257 {
 258     AVCodecContext *c;
 259
 260     c = st->codec;
 261
 262     /* open the codec */
 263     if (avcodec_open2(c, NULL, NULL) < 0) {
 264         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
 265         exit(1);
 266     }
 267
 268     video_outbuf = NULL;
 269     if (!(oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE)) {
 270         /* Allocate output buffer. */
 271         /* XXX: API change will be done. */
 272         /* Buffers passed into lav* can be allocated any way you prefer,
 273          * as long as they're aligned enough for the architecture, and
 274          * they're freed appropriately (such as using av_free for buffers
 275          * allocated with av_malloc). */
 276         video_outbuf_size = 200000;
 277         video_outbuf      = av_malloc(video_outbuf_size);
 278     }
 279
 280     /* Allocate the encoded raw picture. */
 281     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
 282     if (!picture) {
 283         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
 284         exit(1);
 285     }
 286
 287     /* If the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
 288      * picture is needed too. It is then converted to the required
 289      * output format. */
 290     tmp_picture = NULL;
 291     if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
 292         tmp_picture = alloc_picture(PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
 293         if (!tmp_picture) {
 294             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
 295             exit(1);
 296         }
 297     }
 298 }
 299
 300 /* Prepare a dummy image. */
 301 static void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index,
 302                            int width, int height)
 303 {
 304     int x, y, i;
 305
 306     i = frame_index;
 307
 308     /* Y */
 309     for (y = 0; y < height; y++)
 310         for (x = 0; x < width; x++)
 311             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
 312
 313     /* Cb and Cr */
 314     for (y = 0; y < height / 2; y++) {
 315         for (x = 0; x < width / 2; x++) {
 316             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
 317             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
 318         }
 319     }
 320 }
 321
 322 static void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 323 {
 324     int out_size, ret;
 325     AVCodecContext *c;
 326     static struct SwsContext *img_convert_ctx;
 327
 328     c = st->codec;
 329
 330     if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
 331         /* No more frames to compress. The codec has a latency of a few
 332          * frames if using B-frames, so we get the last frames by
 333          * passing the same picture again. */
 334     } else {
 335         if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
 336             /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
 337              * to the codec pixel format if needed */
 338             if (img_convert_ctx == NULL) {
 339                 img_convert_ctx = sws_getContext(c->width, c->height,
 340                                                  PIX_FMT_YUV420P,
 341                                                  c->width, c->height,
 342                                                  c->pix_fmt,
 343                                                  sws_flags, NULL, NULL, NULL);
 344                 if (img_convert_ctx == NULL) {
 345                     fprintf(stderr,
 346                             "Cannot initialize the conversion context\n");
 347                     exit(1);
 348                 }
 349             }
 350             fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
 351             sws_scale(img_convert_ctx, tmp_picture->data, tmp_picture->linesize,
 352                       0, c->height, picture->data, picture->linesize);
 353         } else {
 354             fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
 355         }
 356     }
 357
 358     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
 359         /* Raw video case - the API will change slightly in the near
 360          * future for that. */
 361         AVPacket pkt;
 362         av_init_packet(&pkt);
 363
 364         pkt.flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 365         pkt.stream_index  = st->index;
 366         pkt.data          = (uint8_t *)picture;
 367         pkt.size          = sizeof(AVPicture);
 368
 369         ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
 370     } else {
 371         /* encode the image */
 372         out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf,
 373                                         video_outbuf_size, picture);
 374         /* If size is zero, it means the image was buffered. */
 375         if (out_size > 0) {
 376             AVPacket pkt;
 377             av_init_packet(&pkt);
 378
 379             if (c->coded_frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 380                 pkt.pts = av_rescale_q(c->coded_frame->pts,
 381                                        c->time_base, st->time_base);
 382             if (c->coded_frame->key_frame)
 383                 pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 384             pkt.stream_index = st->index;
 385             pkt.data         = video_outbuf;
 386             pkt.size         = out_size;
 387
 388             /* Write the compressed frame to the media file. */
 389             ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
 390         } else {
 391             ret = 0;
 392         }
 393     }
 394     if (ret != 0) {
 395         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
 396         exit(1);
 397     }
 398     frame_count++;
 399 }
 400
 401 static void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 402 {
 403     avcodec_close(st->codec);
 404     av_free(picture->data[0]);
 405     av_free(picture);
 406     if (tmp_picture) {
 407         av_free(tmp_picture->data[0]);
 408         av_free(tmp_picture);
 409     }
 410     av_free(video_outbuf);
 411 }
 412
 413 /**************************************************************/
 414 /* media file output */
 415
 416 int main(int argc, char **argv)
 417 {
 418     const char *filename;
 419     AVOutputFormat *fmt;
 420     AVFormatContext *oc;
 421     AVStream *audio_st, *video_st;
 422     double audio_pts, video_pts;
 423     int i;
 424
 425     /* Initialize libavcodec, and register all codecs and formats. */
 426     av_register_all();
 427
 428     if (argc != 2) {
 429         printf("usage: %s output_file\n"
 430                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
 431                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
 432                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
 433                "\n", argv[0]);
 434         return 1;
 435     }
 436
 437     filename = argv[1];
 438
 439     /* Autodetect the output format from the name. default is MPEG. */
 440     fmt = av_guess_format(NULL, filename, NULL);
 441     if (!fmt) {
 442         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
 443         fmt = av_guess_format("mpeg", NULL, NULL);
 444     }
 445     if (!fmt) {
 446         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
 447         return 1;
 448     }
 449
 450     /* Allocate the output media context. */
 451     oc = avformat_alloc_context();
 452     if (!oc) {
 453         fprintf(stderr, "Memory error\n");
 454         return 1;
 455     }
 456     oc->oformat = fmt;
 457     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
 458
 459     /* Add the audio and video streams using the default format codecs
 460      * and initialize the codecs. */
 461     video_st = NULL;
 462     audio_st = NULL;
 463     if (fmt->video_codec != CODEC_ID_NONE) {
 464         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
 465     }
 466     if (fmt->audio_codec != CODEC_ID_NONE) {
 467         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
 468     }
 469
 470     /* Now that all the parameters are set, we can open the audio and
 471      * video codecs and allocate the necessary encode buffers. */
 472     if (video_st)
 473         open_video(oc, video_st);
 474     if (audio_st)
 475         open_audio(oc, audio_st);
 476
 477     av_dump_format(oc, 0, filename, 1);
 478
 479     /* open the output file, if needed */
 480     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
 481         if (avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
 482             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
 483             return 1;
 484         }
 485     }
 486
 487     /* Write the stream header, if any. */
 488     avformat_write_header(oc, NULL);
 489
 490     for (;;) {
 491         /* Compute current audio and video time. */
 492         if (audio_st)
 493             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * audio_st->time_base.num / audio_st->time_base.den;
 494         else
 495             audio_pts = 0.0;
 496
 497         if (video_st)
 498             video_pts = (double)video_st->pts.val * video_st->time_base.num /
 499                         video_st->time_base.den;
 500         else
 501             video_pts = 0.0;
 502
 503         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) &&
 504             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
 505             break;
 506
 507         /* write interleaved audio and video frames */
 508         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
 509             write_audio_frame(oc, audio_st);
 510         } else {
 511             write_video_frame(oc, video_st);
 512         }
 513     }
 514
 515     /* Write the trailer, if any. The trailer must be written before you
 516      * close the CodecContexts open when you wrote the header; otherwise
 517      * av_write_trailer() may try to use memory that was freed on
 518      * av_codec_close(). */
 519     av_write_trailer(oc);
 520
 521     /* Close each codec. */
 522     if (video_st)
 523         close_video(oc, video_st);
 524     if (audio_st)
 525         close_audio(oc, audio_st);
 526
 527     /* Free the streams. */
 528     for (i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
 529         av_freep(&oc->streams[i]->codec);
 530         av_freep(&oc->streams[i]);
 531     }
 532
 533     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE))
 534         /* Close the output file. */
 535         avio_close(oc->pb);
 536
 537     /* free the stream */
 538     av_free(oc);
 539
 540     return 0;
 541 }