Ticket #40829: test.c

File test.c, 18.3 KB (added by andre.dos.anjos@…, 11 years ago)
Line 
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 * @file
24 * libavformat API example.
25 *
26 * Output a media file in any supported libavformat format.
27 * The default codecs are used.
28 * @example doc/examples/muxing.c
29 */
30#include <stdlib.h>
31#include <stdio.h>
32#include <string.h>
33#include <math.h>
34#include <libavutil/opt.h>
35#include <libavutil/mathematics.h>
36#include <libavformat/avformat.h>
37#include <libswscale/swscale.h>
38#include <libswresample/swresample.h>
39/* 5 seconds stream duration */
40#define STREAM_DURATION   200.0
41#define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
42#define STREAM_NB_FRAMES  ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
43#define STREAM_PIX_FMT    AV_PIX_FMT_YUV420P /* default pix_fmt */
44static int sws_flags = SWS_BICUBIC;
45/* Add an output stream. */
46static AVStream *add_stream(AVFormatContext *oc, AVCodec **codec,
47                            enum AVCodecID codec_id)
48{
49    AVCodecContext *c;
50    AVStream *st;
51    /* find the encoder */
52    *codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
53    if (!(*codec)) {
54        fprintf(stderr, "Could not find encoder for '%s'\n",
55                avcodec_get_name(codec_id));
56        exit(1);
57    }
58    st = avformat_new_stream(oc, *codec);
59    if (!st) {
60        fprintf(stderr, "Could not allocate stream\n");
61        exit(1);
62    }
63    st->id = oc->nb_streams-1;
64    c = st->codec;
65    switch ((*codec)->type) {
66    case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
67        c->sample_fmt  = AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
68        c->bit_rate    = 64000;
69        c->sample_rate = 44100;
70        c->channels    = 2;
71        break;
72    case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
73        c->codec_id = codec_id;
74        c->bit_rate = 400000;
75        /* Resolution must be a multiple of two. */
76        c->width    = 352;
77        c->height   = 288;
78        /* timebase: This is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
79         * of which frame timestamps are represented. For fixed-fps content,
80         * timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
81         * identical to 1. */
82        c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
83        c->time_base.num = 1;
84        c->gop_size      = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
85        c->pix_fmt       = STREAM_PIX_FMT;
86        if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
87            /* just for testing, we also add B frames */
88            c->max_b_frames = 2;
89        }
90        if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
91            /* Needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow.
92             * This does not happen with normal video, it just happens here as
93             * the motion of the chroma plane does not match the luma plane. */
94            c->mb_decision = 2;
95        }
96    break;
97    default:
98        break;
99    }
100    /* Some formats want stream headers to be separate. */
101    if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
102        c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
103    return st;
104}
105/**************************************************************/
106/* audio output */
107static float t, tincr, tincr2;
108static uint8_t **src_samples_data;
109static int       src_samples_linesize;
110static int       src_nb_samples;
111static int max_dst_nb_samples;
112uint8_t **dst_samples_data;
113int       dst_samples_linesize;
114int       dst_samples_size;
115struct SwrContext *swr_ctx = NULL;
116static void open_audio(AVFormatContext *oc, AVCodec *codec, AVStream *st)
117{
118    AVCodecContext *c;
119    int ret;
120    c = st->codec;
121    /* open it */
122    ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
123    if (ret < 0) {
124        fprintf(stderr, "Could not open audio codec: %s\n", av_err2str(ret));
125        exit(1);
126    }
127    /* init signal generator */
128    t     = 0;
129    tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
130    /* increment frequency by 110 Hz per second */
131    tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
132    src_nb_samples = c->codec->capabilities & CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE ?
133        10000 : c->frame_size;
134    ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&src_samples_data, &src_samples_linesize, c->channels,
135                                             src_nb_samples, c->sample_fmt, 0);
136    if (ret < 0) {
137        fprintf(stderr, "Could not allocate source samples\n");
138        exit(1);
139    }
140    /* create resampler context */
141    if (c->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16) {
142        swr_ctx = swr_alloc();
143        if (!swr_ctx) {
144            fprintf(stderr, "Could not allocate resampler context\n");
145            exit(1);
146        }
147        /* set options */
148        av_opt_set_int       (swr_ctx, "in_channel_count",   c->channels,       0);
149        av_opt_set_int       (swr_ctx, "in_sample_rate",     c->sample_rate,    0);
150        av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "in_sample_fmt",      AV_SAMPLE_FMT_S16, 0);
151        av_opt_set_int       (swr_ctx, "out_channel_count",  c->channels,       0);
152        av_opt_set_int       (swr_ctx, "out_sample_rate",    c->sample_rate,    0);
153        av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "out_sample_fmt",     c->sample_fmt,     0);
154        /* initialize the resampling context */
155        if ((ret = swr_init(swr_ctx)) < 0) {
156            fprintf(stderr, "Failed to initialize the resampling context\n");
157            exit(1);
158        }
159    }
160    /* compute the number of converted samples: buffering is avoided
161     * ensuring that the output buffer will contain at least all the
162     * converted input samples */
163    max_dst_nb_samples = src_nb_samples;
164    ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&dst_samples_data, &dst_samples_linesize, c->channels,
165                                             max_dst_nb_samples, c->sample_fmt, 0);
166    if (ret < 0) {
167        fprintf(stderr, "Could not allocate destination samples\n");
168        exit(1);
169    }
170    dst_samples_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, c->channels, max_dst_nb_samples,
171                                                  c->sample_fmt, 0);
172}
173/* Prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
174 * 'nb_channels' channels. */
175static void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
176{
177    int j, i, v;
178    int16_t *q;
179    q = samples;
180    for (j = 0; j < frame_size; j++) {
181        v = (int)(sin(t) * 10000);
182        for (i = 0; i < nb_channels; i++)
183            *q++ = v;
184        t     += tincr;
185        tincr += tincr2;
186    }
187}
188static void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
189{
190    AVCodecContext *c;
191    AVPacket pkt = { 0 }; // data and size must be 0;
192    AVFrame *frame = avcodec_alloc_frame();
193    int got_packet, ret, dst_nb_samples;
194    av_init_packet(&pkt);
195    c = st->codec;
196    get_audio_frame((int16_t *)src_samples_data[0], src_nb_samples, c->channels);
197    /* convert samples from native format to destination codec format, using the resampler */
198    if (swr_ctx) {
199        /* compute destination number of samples */
200        dst_nb_samples = av_rescale_rnd(swr_get_delay(swr_ctx, c->sample_rate) + src_nb_samples,
201                                        c->sample_rate, c->sample_rate, AV_ROUND_UP);
202        if (dst_nb_samples > max_dst_nb_samples) {
203            av_free(dst_samples_data[0]);
204            ret = av_samples_alloc(dst_samples_data, &dst_samples_linesize, c->channels,
205                                   dst_nb_samples, c->sample_fmt, 0);
206            if (ret < 0)
207                exit(1);
208            max_dst_nb_samples = dst_nb_samples;
209            dst_samples_size = av_samples_get_buffer_size(NULL, c->channels, dst_nb_samples,
210                                                          c->sample_fmt, 0);
211        }
212        /* convert to destination format */
213        ret = swr_convert(swr_ctx,
214                          dst_samples_data, dst_nb_samples,
215                          (const uint8_t **)src_samples_data, src_nb_samples);
216        if (ret < 0) {
217            fprintf(stderr, "Error while converting\n");
218            exit(1);
219        }
220    } else {
221        dst_samples_data[0] = src_samples_data[0];
222        dst_nb_samples = src_nb_samples;
223    }
224    frame->nb_samples = dst_nb_samples;
225    avcodec_fill_audio_frame(frame, c->channels, c->sample_fmt,
226                             dst_samples_data[0], dst_samples_size, 0);
227    ret = avcodec_encode_audio2(c, &pkt, frame, &got_packet);
228    if (ret < 0) {
229        fprintf(stderr, "Error encoding audio frame: %s\n", av_err2str(ret));
230        exit(1);
231    }
232    if (!got_packet)
233        return;
234    pkt.stream_index = st->index;
235    /* Write the compressed frame to the media file. */
236    ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
237    if (ret != 0) {
238        fprintf(stderr, "Error while writing audio frame: %s\n",
239                av_err2str(ret));
240        exit(1);
241    }
242    avcodec_free_frame(&frame);
243}
244static void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
245{
246    avcodec_close(st->codec);
247    av_free(src_samples_data[0]);
248    av_free(dst_samples_data[0]);
249}
250/**************************************************************/
251/* video output */
252static AVFrame *frame;
253static AVPicture src_picture, dst_picture;
254static int frame_count;
255static void open_video(AVFormatContext *oc, AVCodec *codec, AVStream *st)
256{
257    int ret;
258    AVCodecContext *c = st->codec;
259    /* open the codec */
260    ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
261    if (ret < 0) {
262        fprintf(stderr, "Could not open video codec: %s\n", av_err2str(ret));
263        exit(1);
264    }
265    /* allocate and init a re-usable frame */
266    frame = avcodec_alloc_frame();
267    if (!frame) {
268        fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n");
269        exit(1);
270    }
271    /* Allocate the encoded raw picture. */
272    ret = avpicture_alloc(&dst_picture, c->pix_fmt, c->width, c->height);
273    if (ret < 0) {
274        fprintf(stderr, "Could not allocate picture: %s\n", av_err2str(ret));
275        exit(1);
276    }
277    /* If the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
278     * picture is needed too. It is then converted to the required
279     * output format. */
280    if (c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
281        ret = avpicture_alloc(&src_picture, AV_PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
282        if (ret < 0) {
283            fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture: %s\n",
284                    av_err2str(ret));
285            exit(1);
286        }
287    }
288    /* copy data and linesize picture pointers to frame */
289    *((AVPicture *)frame) = dst_picture;
290}
291/* Prepare a dummy image. */
292static void fill_yuv_image(AVPicture *pict, int frame_index,
293                           int width, int height)
294{
295    int x, y, i;
296    i = frame_index;
297    /* Y */
298    for (y = 0; y < height; y++)
299        for (x = 0; x < width; x++)
300            pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
301    /* Cb and Cr */
302    for (y = 0; y < height / 2; y++) {
303        for (x = 0; x < width / 2; x++) {
304            pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
305            pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
306        }
307    }
308}
309static void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
310{
311    int ret;
312    static struct SwsContext *sws_ctx;
313    AVCodecContext *c = st->codec;
314    if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
315        /* No more frames to compress. The codec has a latency of a few
316         * frames if using B-frames, so we get the last frames by
317         * passing the same picture again. */
318    } else {
319        if (c->pix_fmt != AV_PIX_FMT_YUV420P) {
320            /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
321             * to the codec pixel format if needed */
322            if (!sws_ctx) {
323                sws_ctx = sws_getContext(c->width, c->height, AV_PIX_FMT_YUV420P,
324                                         c->width, c->height, c->pix_fmt,
325                                         sws_flags, NULL, NULL, NULL);
326                if (!sws_ctx) {
327                    fprintf(stderr,
328                            "Could not initialize the conversion context\n");
329                    exit(1);
330                }
331            }
332            fill_yuv_image(&src_picture, frame_count, c->width, c->height);
333            sws_scale(sws_ctx,
334                      (const uint8_t * const *)src_picture.data, src_picture.linesize,
335                      0, c->height, dst_picture.data, dst_picture.linesize);
336        } else {
337            fill_yuv_image(&dst_picture, frame_count, c->width, c->height);
338        }
339    }
340    if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
341        /* Raw video case - directly store the picture in the packet */
342        AVPacket pkt;
343        av_init_packet(&pkt);
344        pkt.flags        |= AV_PKT_FLAG_KEY;
345        pkt.stream_index  = st->index;
346        pkt.data          = dst_picture.data[0];
347        pkt.size          = sizeof(AVPicture);
348        ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
349    } else {
350        AVPacket pkt = { 0 };
351        int got_packet;
352        av_init_packet(&pkt);
353        /* encode the image */
354        ret = avcodec_encode_video2(c, &pkt, frame, &got_packet);
355        if (ret < 0) {
356            fprintf(stderr, "Error encoding video frame: %s\n", av_err2str(ret));
357            exit(1);
358        }
359        /* If size is zero, it means the image was buffered. */
360        if (!ret && got_packet && pkt.size) {
361            pkt.stream_index = st->index;
362            /* Write the compressed frame to the media file. */
363            ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
364        } else {
365            ret = 0;
366        }
367    }
368    if (ret != 0) {
369        fprintf(stderr, "Error while writing video frame: %s\n", av_err2str(ret));
370        exit(1);
371    }
372    frame_count++;
373}
374static void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
375{
376    avcodec_close(st->codec);
377    av_free(src_picture.data[0]);
378    av_free(dst_picture.data[0]);
379    av_free(frame);
380}
381/**************************************************************/
382/* media file output */
383int main(int argc, char **argv)
384{
385    const char *filename;
386    AVOutputFormat *fmt;
387    AVFormatContext *oc;
388    AVStream *audio_st, *video_st;
389    AVCodec *audio_codec, *video_codec;
390    double audio_time, video_time;
391    int ret;
392    /* Initialize libavcodec, and register all codecs and formats. */
393    av_register_all();
394    if (argc != 2) {
395        printf("usage: %s output_file\n"
396               "API example program to output a media file with libavformat.\n"
397               "This program generates a synthetic audio and video stream, encodes and\n"
398               "muxes them into a file named output_file.\n"
399               "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
400               "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename.\n"
401               "\n", argv[0]);
402        return 1;
403    }
404    filename = argv[1];
405    /* allocate the output media context */
406    avformat_alloc_output_context2(&oc, NULL, NULL, filename);
407    if (!oc) {
408        printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
409        avformat_alloc_output_context2(&oc, NULL, "mpeg", filename);
410    }
411    if (!oc) {
412        return 1;
413    }
414    fmt = oc->oformat;
415    /* Add the audio and video streams using the default format codecs
416     * and initialize the codecs. */
417    video_st = NULL;
418    audio_st = NULL;
419    /**
420    if (fmt->video_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
421        video_st = add_stream(oc, &video_codec, fmt->video_codec);
422    }
423    **/
424    video_st = add_stream(oc, &video_codec, AV_CODEC_ID_FFV1);
425    if (fmt->audio_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
426        audio_st = add_stream(oc, &audio_codec, fmt->audio_codec);
427    }
428    /* Now that all the parameters are set, we can open the audio and
429     * video codecs and allocate the necessary encode buffers. */
430    if (video_st)
431        open_video(oc, video_codec, video_st);
432    if (audio_st)
433        open_audio(oc, audio_codec, audio_st);
434    av_dump_format(oc, 0, filename, 1);
435    /* open the output file, if needed */
436    if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
437        ret = avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE);
438        if (ret < 0) {
439            fprintf(stderr, "Could not open '%s': %s\n", filename,
440                    av_err2str(ret));
441            return 1;
442        }
443    }
444    /* Write the stream header, if any. */
445    ret = avformat_write_header(oc, NULL);
446    if (ret < 0) {
447        fprintf(stderr, "Error occurred when opening output file: %s\n",
448                av_err2str(ret));
449        return 1;
450    }
451    if (frame)
452        frame->pts = 0;
453    for (;;) {
454        /* Compute current audio and video time. */
455        audio_time = audio_st ? audio_st->pts.val * av_q2d(audio_st->time_base) : 0.0;
456        video_time = video_st ? video_st->pts.val * av_q2d(video_st->time_base) : 0.0;
457        if ((!audio_st || audio_time >= STREAM_DURATION) &&
458            (!video_st || video_time >= STREAM_DURATION))
459            break;
460        /* write interleaved audio and video frames */
461        if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_time < video_time)) {
462            write_audio_frame(oc, audio_st);
463        } else {
464            write_video_frame(oc, video_st);
465            frame->pts += av_rescale_q(1, video_st->codec->time_base, video_st->time_base);
466        }
467    }
468    /* Write the trailer, if any. The trailer must be written before you
469     * close the CodecContexts open when you wrote the header; otherwise
470     * av_write_trailer() may try to use memory that was freed on
471     * av_codec_close(). */
472    av_write_trailer(oc);
473    /* Close each codec. */
474    if (video_st)
475        close_video(oc, video_st);
476    if (audio_st)
477        close_audio(oc, audio_st);
478    if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE))
479        /* Close the output file. */
480        avio_close(oc->pb);
481    /* free the stream */
482    avformat_free_context(oc);
483    return 0;
484}