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    AV_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 AVCodecID 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     avcodec_free_frame(&frame);
 169 }
 170
 171 static void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 172 {
 173     avcodec_close(st->codec);
 174
 175     av_free(samples);
 176 }
 177
 178 /**************************************************************/
 179 /* video output */
 180
 181 static AVFrame *picture, *tmp_picture;
 182 static uint8_t *video_outbuf;
 183 static int frame_count, video_outbuf_size;
 184
 185 /* Add a video output stream. */
 186 static AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, enum AVCodecID codec_id)
 187 {
 188     AVCodecContext *c;
 189     AVStream *st;
 190     AVCodec *codec;
 191
 192     /* find the video encoder */
 193     codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
 194     if (!codec) {
 195         fprintf(stderr, "codec not found\n");
 196         exit(1);
 197     }
 198
 199     st = avformat_new_stream(oc, codec);
 200     if (!st) {
 201         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
 202         exit(1);
 203     }
 204
 205     c = st->codec;
 206
 207     /* Put sample parameters. */
 208     c->bit_rate = 400000;
 209     /* Resolution must be a multiple of two. */
 210     c->width    = 352;
 211     c->height   = 288;
 212     /* timebase: This is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
 213      * of which frame timestamps are represented. For fixed-fps content,
 214      * timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
 215      * identical to 1. */
 216     c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
 217     c->time_base.num = 1;
 218     c->gop_size      = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
 219     c->pix_fmt       = STREAM_PIX_FMT;
 220     if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 221         /* just for testing, we also add B frames */
 222         c->max_b_frames = 2;
 223     }
 224     if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
 225         /* Needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow.
 226          * This does not happen with normal video, it just happens here as
 227          * the motion of the chroma plane does not match the luma plane. */
 228         c->mb_decision = 2;
 229     }
 230     /* Some formats want stream headers to be separate. */
 231     if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
 232         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 233
 234     return st;
 235 }
 236
 237 static AVFrame *alloc_picture(enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
 238 {
 239     AVFrame *picture;
 240     uint8_t *picture_buf;
 241     int size;
 242
 243     picture = avcodec_alloc_frame();
 244     if (!picture)
 245         return NULL;
 246     size        = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
 247     picture_buf = av_malloc(size);
 248     if (!picture_buf) {
 249         av_free(picture);
 250         return NULL;
 251     }
 252     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf,
 253                    pix_fmt, width, height);
 254     return picture;
 255 }
 256
 257 static void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 258 {
 259     AVCodecContext *c;
 260
 261     c = st->codec;
 262
 263     /* open the codec */
 264     if (avcodec_open2(c, NULL, NULL) < 0) {
 265         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
 266         exit(1);
 267     }
 268
 269     video_outbuf = NULL;
 270     if (!(oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE)) {
 271         /* Allocate output buffer. */
 272         /* XXX: API change will be done. */
 273         /* Buffers passed into lav* can be allocated any way you prefer,
 274          * as long as they're aligned enough for the architecture, and
 275          * they're freed appropriately (such as using av_free for buffers
 276          * allocated with av_malloc). */
 277         video_outbuf_size = 200000;
 278         video_outbuf      = av_malloc(video_outbuf_size);
 279     }
 280
 281     /* Allocate the encoded raw picture. */
 282     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
 283     if (!picture) {
 284         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
 285         exit(1);
 286     }
 287
 288     /* If the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
 289      * picture is needed too. It is then converted to the required
 290      * output format. */
 291     tmp_picture = NULL;
 292     if (c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
 293         tmp_picture = alloc_picture(AV_PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
 294         if (!tmp_picture) {
 295             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
 296             exit(1);
 297         }
 298     }
 299 }
 300
 301 /* Prepare a dummy image. */
 302 static void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index,
 303                            int width, int height)
 304 {
 305     int x, y, i;
 306
 307     i = frame_index;
 308
 309     /* Y */
 310     for (y = 0; y < height; y++)
 311         for (x = 0; x < width; x++)
 312             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
 313
 314     /* Cb and Cr */
 315     for (y = 0; y < height / 2; y++) {
 316         for (x = 0; x < width / 2; x++) {
 317             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
 318             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
 319         }
 320     }
 321 }
 322
 323 static void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 324 {
 325     int out_size, ret;
 326     AVCodecContext *c;
 327     static struct SwsContext *img_convert_ctx;
 328
 329     c = st->codec;
 330
 331     if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
 332         /* No more frames to compress. The codec has a latency of a few
 333          * frames if using B-frames, so we get the last frames by
 334          * passing the same picture again. */
 335     } else {
 336         if (c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
 337             /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
 338              * to the codec pixel format if needed */
 339             if (img_convert_ctx == NULL) {
 340                 img_convert_ctx = sws_getContext(c->width, c->height,
 341                                                  AV_PIX_FMT_YUV420P,
 342                                                  c->width, c->height,
 343                                                  c->pix_fmt,
 344                                                  sws_flags, NULL, NULL, NULL);
 345                 if (img_convert_ctx == NULL) {
 346                     fprintf(stderr,
 347                             "Cannot initialize the conversion context\n");
 348                     exit(1);
 349                 }
 350             }
 351             fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
 352             sws_scale(img_convert_ctx, tmp_picture->data, tmp_picture->linesize,
 353                       0, c->height, picture->data, picture->linesize);
 354         } else {
 355             fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
 356         }
 357     }
 358
 359     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
 360         /* Raw video case - the API will change slightly in the near
 361          * future for that. */
 362         AVPacket pkt;
 363         av_init_packet(&pkt);
 364
 365         pkt.flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 366         pkt.stream_index  = st->index;
 367         pkt.data          = (uint8_t *)picture;
 368         pkt.size          = sizeof(AVPicture);
 369
 370         ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
 371     } else {
 372         /* encode the image */
 373         out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf,
 374                                         video_outbuf_size, picture);
 375         /* If size is zero, it means the image was buffered. */
 376         if (out_size > 0) {
 377             AVPacket pkt;
 378             av_init_packet(&pkt);
 379
 380             if (c->coded_frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
 381                 pkt.pts = av_rescale_q(c->coded_frame->pts,
 382                                        c->time_base, st->time_base);
 383             if (c->coded_frame->key_frame)
 384                 pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 385             pkt.stream_index = st->index;
 386             pkt.data         = video_outbuf;
 387             pkt.size         = out_size;
 388
 389             /* Write the compressed frame to the media file. */
 390             ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
 391         } else {
 392             ret = 0;
 393         }
 394     }
 395     if (ret != 0) {
 396         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
 397         exit(1);
 398     }
 399     frame_count++;
 400 }
 401
 402 static void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
 403 {
 404     avcodec_close(st->codec);
 405     av_free(picture->data[0]);
 406     av_free(picture);
 407     if (tmp_picture) {
 408         av_free(tmp_picture->data[0]);
 409         av_free(tmp_picture);
 410     }
 411     av_free(video_outbuf);
 412 }
 413
 414 /**************************************************************/
 415 /* media file output */
 416
 417 int main(int argc, char **argv)
 418 {
 419     const char *filename;
 420     AVOutputFormat *fmt;
 421     AVFormatContext *oc;
 422     AVStream *audio_st, *video_st;
 423     double audio_pts, video_pts;
 424     int i;
 425
 426     /* Initialize libavcodec, and register all codecs and formats. */
 427     av_register_all();
 428
 429     if (argc != 2) {
 430         printf("usage: %s output_file\n"
 431                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
 432                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
 433                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
 434                "\n", argv[0]);
 435         return 1;
 436     }
 437
 438     filename = argv[1];
 439
 440     /* Autodetect the output format from the name. default is MPEG. */
 441     fmt = av_guess_format(NULL, filename, NULL);
 442     if (!fmt) {
 443         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
 444         fmt = av_guess_format("mpeg", NULL, NULL);
 445     }
 446     if (!fmt) {
 447         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
 448         return 1;
 449     }
 450
 451     /* Allocate the output media context. */
 452     oc = avformat_alloc_context();
 453     if (!oc) {
 454         fprintf(stderr, "Memory error\n");
 455         return 1;
 456     }
 457     oc->oformat = fmt;
 458     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
 459
 460     /* Add the audio and video streams using the default format codecs
 461      * and initialize the codecs. */
 462     video_st = NULL;
 463     audio_st = NULL;
 464     if (fmt->video_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
 465         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
 466     }
 467     if (fmt->audio_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
 468         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
 469     }
 470
 471     /* Now that all the parameters are set, we can open the audio and
 472      * video codecs and allocate the necessary encode buffers. */
 473     if (video_st)
 474         open_video(oc, video_st);
 475     if (audio_st)
 476         open_audio(oc, audio_st);
 477
 478     av_dump_format(oc, 0, filename, 1);
 479
 480     /* open the output file, if needed */
 481     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
 482         if (avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
 483             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
 484             return 1;
 485         }
 486     }
 487
 488     /* Write the stream header, if any. */
 489     avformat_write_header(oc, NULL);
 490
 491     for (;;) {
 492         /* Compute current audio and video time. */
 493         if (audio_st)
 494             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * audio_st->time_base.num / audio_st->time_base.den;
 495         else
 496             audio_pts = 0.0;
 497
 498         if (video_st)
 499             video_pts = (double)video_st->pts.val * video_st->time_base.num /
 500                         video_st->time_base.den;
 501         else
 502             video_pts = 0.0;
 503
 504         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) &&
 505             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
 506             break;
 507
 508         /* write interleaved audio and video frames */
 509         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
 510             write_audio_frame(oc, audio_st);
 511         } else {
 512             write_video_frame(oc, video_st);
 513         }
 514     }
 515
 516     /* Write the trailer, if any. The trailer must be written before you
 517      * close the CodecContexts open when you wrote the header; otherwise
 518      * av_write_trailer() may try to use memory that was freed on
 519      * av_codec_close(). */
 520     av_write_trailer(oc);
 521
 522     /* Close each codec. */
 523     if (video_st)
 524         close_video(oc, video_st);
 525     if (audio_st)
 526         close_audio(oc, audio_st);
 527
 528     /* Free the streams. */
 529     for (i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
 530         av_freep(&oc->streams[i]->codec);
 531         av_freep(&oc->streams[i]);
 532     }
 533
 534     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE))
 535         /* Close the output file. */
 536         avio_close(oc->pb);
 537
 538     /* free the stream */
 539     av_free(oc);
 540
 541     return 0;
 542 }