7ae3654faa9b0a756c473faa50045de6560d2035
[ffmpeg.git] / doc / examples / demuxing.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2012 Stefano Sabatini
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 demuxing API use example.
26  *
27  * Show how to use the libavformat and libavcodec API to demux and
28  * decode audio and video data.
29  * @example doc/examples/demuxing.c
30  */
31
32 #include <libavutil/imgutils.h>
33 #include <libavutil/samplefmt.h>
34 #include <libavutil/timestamp.h>
35 #include <libavformat/avformat.h>
36
37 static AVFormatContext *fmt_ctx = NULL;
38 static AVCodecContext *video_dec_ctx = NULL, *audio_dec_ctx;
39 static AVStream *video_stream = NULL, *audio_stream = NULL;
40 static const char *src_filename = NULL;
41 static const char *video_dst_filename = NULL;
42 static const char *audio_dst_filename = NULL;
43 static FILE *video_dst_file = NULL;
44 static FILE *audio_dst_file = NULL;
45
46 static uint8_t *video_dst_data[4] = {NULL};
47 static int      video_dst_linesize[4];
48 static int video_dst_bufsize;
49
50 static int video_stream_idx = -1, audio_stream_idx = -1;
51 static AVFrame *frame = NULL;
52 static AVPacket pkt;
53 static int video_frame_count = 0;
54 static int audio_frame_count = 0;
55
56 static int decode_packet(int *got_frame, int cached)
57 {
58     int ret = 0;
59     int decoded = pkt.size;
60
61     *got_frame = 0;
62
63     if (pkt.stream_index == video_stream_idx) {
64         /* decode video frame */
65         ret = avcodec_decode_video2(video_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
66         if (ret < 0) {
67             fprintf(stderr, "Error decoding video frame\n");
68             return ret;
69         }
70
71         if (*got_frame) {
72             printf("video_frame%s n:%d coded_n:%d pts:%s\n",
73                    cached ? "(cached)" : "",
74                    video_frame_count++, frame->coded_picture_number,
75                    av_ts2timestr(frame->pts, &video_dec_ctx->time_base));
76
77             /* copy decoded frame to destination buffer:
78              * this is required since rawvideo expects non aligned data */
79             av_image_copy(video_dst_data, video_dst_linesize,
80                           (const uint8_t **)(frame->data), frame->linesize,
81                           video_dec_ctx->pix_fmt, video_dec_ctx->width, video_dec_ctx->height);
82
83             /* write to rawvideo file */
84             fwrite(video_dst_data[0], 1, video_dst_bufsize, video_dst_file);
85         }
86     } else if (pkt.stream_index == audio_stream_idx) {
87         /* decode audio frame */
88         ret = avcodec_decode_audio4(audio_dec_ctx, frame, got_frame, &pkt);
89         if (ret < 0) {
90             fprintf(stderr, "Error decoding audio frame\n");
91             return ret;
92         }
93         /* Some audio decoders decode only part of the packet, and have to be
94          * called again with the remainder of the packet data.
95          * Sample: fate-suite/lossless-audio/luckynight-partial.shn
96          * Also, some decoders might over-read the packet. */
97         decoded = FFMIN(ret, pkt.size);
98
99         if (*got_frame) {
100             size_t unpadded_linesize = frame->nb_samples * av_get_bytes_per_sample(frame->format);
101             printf("audio_frame%s n:%d nb_samples:%d pts:%s\n",
102                    cached ? "(cached)" : "",
103                    audio_frame_count++, frame->nb_samples,
104                    av_ts2timestr(frame->pts, &audio_dec_ctx->time_base));
105
106             /* Write the raw audio data samples of the first plane. This works
107              * fine for packed formats (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16). However,
108              * most audio decoders output planar audio, which uses a separate
109              * plane of audio samples for each channel (e.g. AV_SAMPLE_FMT_S16P).
110              * In other words, this code will write only the first audio channel
111              * in these cases.
112              * You should use libswresample or libavfilter to convert the frame
113              * to packed data. */
114             fwrite(frame->extended_data[0], 1, unpadded_linesize, audio_dst_file);
115         }
116     }
117
118     return decoded;
119 }
120
121 static int open_codec_context(int *stream_idx,
122                               AVFormatContext *fmt_ctx, enum AVMediaType type)
123 {
124     int ret;
125     AVStream *st;
126     AVCodecContext *dec_ctx = NULL;
127     AVCodec *dec = NULL;
128
129     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, type, -1, -1, NULL, 0);
130     if (ret < 0) {
131         fprintf(stderr, "Could not find %s stream in input file '%s'\n",
132                 av_get_media_type_string(type), src_filename);
133         return ret;
134     } else {
135         *stream_idx = ret;
136         st = fmt_ctx->streams[*stream_idx];
137
138         /* find decoder for the stream */
139         dec_ctx = st->codec;
140         dec = avcodec_find_decoder(dec_ctx->codec_id);
141         if (!dec) {
142             fprintf(stderr, "Failed to find %s codec\n",
143                     av_get_media_type_string(type));
144             return ret;
145         }
146
147         if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
148             fprintf(stderr, "Failed to open %s codec\n",
149                     av_get_media_type_string(type));
150             return ret;
151         }
152     }
153
154     return 0;
155 }
156
157 static int get_format_from_sample_fmt(const char **fmt,
158                                       enum AVSampleFormat sample_fmt)
159 {
160     int i;
161     struct sample_fmt_entry {
162         enum AVSampleFormat sample_fmt; const char *fmt_be, *fmt_le;
163     } sample_fmt_entries[] = {
164         { AV_SAMPLE_FMT_U8,  "u8",    "u8"    },
165         { AV_SAMPLE_FMT_S16, "s16be", "s16le" },
166         { AV_SAMPLE_FMT_S32, "s32be", "s32le" },
167         { AV_SAMPLE_FMT_FLT, "f32be", "f32le" },
168         { AV_SAMPLE_FMT_DBL, "f64be", "f64le" },
169     };
170     *fmt = NULL;
171
172     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(sample_fmt_entries); i++) {
173         struct sample_fmt_entry *entry = &sample_fmt_entries[i];
174         if (sample_fmt == entry->sample_fmt) {
175             *fmt = AV_NE(entry->fmt_be, entry->fmt_le);
176             return 0;
177         }
178     }
179
180     fprintf(stderr,
181             "sample format %s is not supported as output format\n",
182             av_get_sample_fmt_name(sample_fmt));
183     return -1;
184 }
185
186 int main (int argc, char **argv)
187 {
188     int ret = 0, got_frame;
189
190     if (argc != 4) {
191         fprintf(stderr, "usage: %s input_file video_output_file audio_output_file\n"
192                 "API example program to show how to read frames from an input file.\n"
193                 "This program reads frames from a file, decodes them, and writes decoded\n"
194                 "video frames to a rawvideo file named video_output_file, and decoded\n"
195                 "audio frames to a rawaudio file named audio_output_file.\n"
196                 "\n", argv[0]);
197         exit(1);
198     }
199     src_filename = argv[1];
200     video_dst_filename = argv[2];
201     audio_dst_filename = argv[3];
202
203     /* register all formats and codecs */
204     av_register_all();
205
206     /* open input file, and allocate format context */
207     if (avformat_open_input(&fmt_ctx, src_filename, NULL, NULL) < 0) {
208         fprintf(stderr, "Could not open source file %s\n", src_filename);
209         exit(1);
210     }
211
212     /* retrieve stream information */
213     if (avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL) < 0) {
214         fprintf(stderr, "Could not find stream information\n");
215         exit(1);
216     }
217
218     if (open_codec_context(&video_stream_idx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO) >= 0) {
219         video_stream = fmt_ctx->streams[video_stream_idx];
220         video_dec_ctx = video_stream->codec;
221
222         video_dst_file = fopen(video_dst_filename, "wb");
223         if (!video_dst_file) {
224             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", video_dst_filename);
225             ret = 1;
226             goto end;
227         }
228
229         /* allocate image where the decoded image will be put */
230         ret = av_image_alloc(video_dst_data, video_dst_linesize,
231                              video_dec_ctx->width, video_dec_ctx->height,
232                              video_dec_ctx->pix_fmt, 1);
233         if (ret < 0) {
234             fprintf(stderr, "Could not allocate raw video buffer\n");
235             goto end;
236         }
237         video_dst_bufsize = ret;
238     }
239
240     if (open_codec_context(&audio_stream_idx, fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO) >= 0) {
241         audio_stream = fmt_ctx->streams[audio_stream_idx];
242         audio_dec_ctx = audio_stream->codec;
243         audio_dst_file = fopen(audio_dst_filename, "wb");
244         if (!audio_dst_file) {
245             fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", video_dst_filename);
246             ret = 1;
247             goto end;
248         }
249     }
250
251     /* dump input information to stderr */
252     av_dump_format(fmt_ctx, 0, src_filename, 0);
253
254     if (!audio_stream && !video_stream) {
255         fprintf(stderr, "Could not find audio or video stream in the input, aborting\n");
256         ret = 1;
257         goto end;
258     }
259
260     frame = avcodec_alloc_frame();
261     if (!frame) {
262         fprintf(stderr, "Could not allocate frame\n");
263         ret = AVERROR(ENOMEM);
264         goto end;
265     }
266
267     /* initialize packet, set data to NULL, let the demuxer fill it */
268     av_init_packet(&pkt);
269     pkt.data = NULL;
270     pkt.size = 0;
271
272     if (video_stream)
273         printf("Demuxing video from file '%s' into '%s'\n", src_filename, video_dst_filename);
274     if (audio_stream)
275         printf("Demuxing audio from file '%s' into '%s'\n", src_filename, audio_dst_filename);
276
277     /* read frames from the file */
278     while (av_read_frame(fmt_ctx, &pkt) >= 0) {
279         AVPacket orig_pkt = pkt;
280         do {
281             ret = decode_packet(&got_frame, 0);
282             if (ret < 0)
283                 break;
284             pkt.data += ret;
285             pkt.size -= ret;
286         } while (pkt.size > 0);
287         av_free_packet(&orig_pkt);
288     }
289
290     /* flush cached frames */
291     pkt.data = NULL;
292     pkt.size = 0;
293     do {
294         decode_packet(&got_frame, 1);
295     } while (got_frame);
296
297     printf("Demuxing succeeded.\n");
298
299     if (video_stream) {
300         printf("Play the output video file with the command:\n"
301                "ffplay -f rawvideo -pix_fmt %s -video_size %dx%d %s\n",
302                av_get_pix_fmt_name(video_dec_ctx->pix_fmt), video_dec_ctx->width, video_dec_ctx->height,
303                video_dst_filename);
304     }
305
306     if (audio_stream) {
307         enum AVSampleFormat sfmt = audio_dec_ctx->sample_fmt;
308         int n_channels = audio_dec_ctx->channels;
309         const char *fmt;
310
311         if (av_sample_fmt_is_planar(sfmt)) {
312             const char *packed = av_get_sample_fmt_name(sfmt);
313             printf("Warning: the sample format the decoder produced is planar "
314                    "(%s). This example will output the first channel only.\n",
315                    packed ? packed : "?");
316             sfmt = av_get_packed_sample_fmt(sfmt);
317             n_channels = 1;
318         }
319
320         if ((ret = get_format_from_sample_fmt(&fmt, sfmt)) < 0)
321             goto end;
322
323         printf("Play the output audio file with the command:\n"
324                "ffplay -f %s -ac %d -ar %d %s\n",
325                fmt, n_channels, audio_dec_ctx->sample_rate,
326                audio_dst_filename);
327     }
328
329 end:
330     if (video_dec_ctx)
331         avcodec_close(video_dec_ctx);
332     if (audio_dec_ctx)
333         avcodec_close(audio_dec_ctx);
334     avformat_close_input(&fmt_ctx);
335     if (video_dst_file)
336         fclose(video_dst_file);
337     if (audio_dst_file)
338         fclose(audio_dst_file);
339     av_free(frame);
340     av_free(video_dst_data[0]);
341
342     return ret < 0;
343 }