Merge commit 'a6a750c7ef240b72ce01e9653343a0ddf247d196'
[ffmpeg.git] / doc / examples / filtering_audio.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010 Nicolas George
3  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
4  * Copyright (c) 2012 Clément Bœsch
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24
25 /**
26  * @file
27  * API example for audio decoding and filtering
28  * @example filtering_audio.c
29  */
30
31 #include <unistd.h>
32
33 #include <libavcodec/avcodec.h>
34 #include <libavformat/avformat.h>
35 #include <libavfilter/avfiltergraph.h>
36 #include <libavfilter/buffersink.h>
37 #include <libavfilter/buffersrc.h>
38 #include <libavutil/opt.h>
39
40 static const char *filter_descr = "aresample=8000,aformat=sample_fmts=s16:channel_layouts=mono";
41 static const char *player       = "ffplay -f s16le -ar 8000 -ac 1 -";
42
43 static AVFormatContext *fmt_ctx;
44 static AVCodecContext *dec_ctx;
45 AVFilterContext *buffersink_ctx;
46 AVFilterContext *buffersrc_ctx;
47 AVFilterGraph *filter_graph;
48 static int audio_stream_index = -1;
49
50 static int open_input_file(const char *filename)
51 {
52     int ret;
53     AVCodec *dec;
54
55     if ((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL)) < 0) {
56         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open input file\n");
57         return ret;
58     }
59
60     if ((ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL)) < 0) {
61         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find stream information\n");
62         return ret;
63     }
64
65     /* select the audio stream */
66     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, -1, -1, &dec, 0);
67     if (ret < 0) {
68         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find an audio stream in the input file\n");
69         return ret;
70     }
71     audio_stream_index = ret;
72     dec_ctx = fmt_ctx->streams[audio_stream_index]->codec;
73     av_opt_set_int(dec_ctx, "refcounted_frames", 1, 0);
74
75     /* init the audio decoder */
76     if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
77         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open audio decoder\n");
78         return ret;
79     }
80
81     return 0;
82 }
83
84 static int init_filters(const char *filters_descr)
85 {
86     char args[512];
87     int ret = 0;
88     AVFilter *abuffersrc  = avfilter_get_by_name("abuffer");
89     AVFilter *abuffersink = avfilter_get_by_name("abuffersink");
90     AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();
91     AVFilterInOut *inputs  = avfilter_inout_alloc();
92     static const enum AVSampleFormat out_sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, -1 };
93     static const int64_t out_channel_layouts[] = { AV_CH_LAYOUT_MONO, -1 };
94     static const int out_sample_rates[] = { 8000, -1 };
95     const AVFilterLink *outlink;
96     AVRational time_base = fmt_ctx->streams[audio_stream_index]->time_base;
97
98     filter_graph = avfilter_graph_alloc();
99     if (!outputs || !inputs || !filter_graph) {
100         ret = AVERROR(ENOMEM);
101         goto end;
102     }
103
104     /* buffer audio source: the decoded frames from the decoder will be inserted here. */
105     if (!dec_ctx->channel_layout)
106         dec_ctx->channel_layout = av_get_default_channel_layout(dec_ctx->channels);
107     snprintf(args, sizeof(args),
108             "time_base=%d/%d:sample_rate=%d:sample_fmt=%s:channel_layout=0x%"PRIx64,
109              time_base.num, time_base.den, dec_ctx->sample_rate,
110              av_get_sample_fmt_name(dec_ctx->sample_fmt), dec_ctx->channel_layout);
111     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, abuffersrc, "in",
112                                        args, NULL, filter_graph);
113     if (ret < 0) {
114         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create audio buffer source\n");
115         goto end;
116     }
117
118     /* buffer audio sink: to terminate the filter chain. */
119     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersink_ctx, abuffersink, "out",
120                                        NULL, NULL, filter_graph);
121     if (ret < 0) {
122         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create audio buffer sink\n");
123         goto end;
124     }
125
126     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "sample_fmts", out_sample_fmts, -1,
127                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
128     if (ret < 0) {
129         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output sample format\n");
130         goto end;
131     }
132
133     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "channel_layouts", out_channel_layouts, -1,
134                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
135     if (ret < 0) {
136         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output channel layout\n");
137         goto end;
138     }
139
140     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "sample_rates", out_sample_rates, -1,
141                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
142     if (ret < 0) {
143         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output sample rate\n");
144         goto end;
145     }
146
147     /*
148      * Set the endpoints for the filter graph. The filter_graph will
149      * be linked to the graph described by filters_descr.
150      */
151
152     /*
153      * The buffer source output must be connected to the input pad of
154      * the first filter described by filters_descr; since the first
155      * filter input label is not specified, it is set to "in" by
156      * default.
157      */
158     outputs->name       = av_strdup("in");
159     outputs->filter_ctx = buffersrc_ctx;
160     outputs->pad_idx    = 0;
161     outputs->next       = NULL;
162
163     /*
164      * The buffer sink input must be connected to the output pad of
165      * the last filter described by filters_descr; since the last
166      * filter output label is not specified, it is set to "out" by
167      * default.
168      */
169     inputs->name       = av_strdup("out");
170     inputs->filter_ctx = buffersink_ctx;
171     inputs->pad_idx    = 0;
172     inputs->next       = NULL;
173
174     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(filter_graph, filters_descr,
175                                         &inputs, &outputs, NULL)) < 0)
176         goto end;
177
178     if ((ret = avfilter_graph_config(filter_graph, NULL)) < 0)
179         goto end;
180
181     /* Print summary of the sink buffer
182      * Note: args buffer is reused to store channel layout string */
183     outlink = buffersink_ctx->inputs[0];
184     av_get_channel_layout_string(args, sizeof(args), -1, outlink->channel_layout);
185     av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "Output: srate:%dHz fmt:%s chlayout:%s\n",
186            (int)outlink->sample_rate,
187            (char *)av_x_if_null(av_get_sample_fmt_name(outlink->format), "?"),
188            args);
189
190 end:
191     avfilter_inout_free(&inputs);
192     avfilter_inout_free(&outputs);
193
194     return ret;
195 }
196
197 static void print_frame(const AVFrame *frame)
198 {
199     const int n = frame->nb_samples * av_get_channel_layout_nb_channels(av_frame_get_channel_layout(frame));
200     const uint16_t *p     = (uint16_t*)frame->data[0];
201     const uint16_t *p_end = p + n;
202
203     while (p < p_end) {
204         fputc(*p    & 0xff, stdout);
205         fputc(*p>>8 & 0xff, stdout);
206         p++;
207     }
208     fflush(stdout);
209 }
210
211 int main(int argc, char **argv)
212 {
213     int ret;
214     AVPacket packet0, packet;
215     AVFrame *frame = av_frame_alloc();
216     AVFrame *filt_frame = av_frame_alloc();
217     int got_frame;
218
219     if (!frame || !filt_frame) {
220         perror("Could not allocate frame");
221         exit(1);
222     }
223     if (argc != 2) {
224         fprintf(stderr, "Usage: %s file | %s\n", argv[0], player);
225         exit(1);
226     }
227
228     av_register_all();
229     avfilter_register_all();
230
231     if ((ret = open_input_file(argv[1])) < 0)
232         goto end;
233     if ((ret = init_filters(filter_descr)) < 0)
234         goto end;
235
236     /* read all packets */
237     packet0.data = NULL;
238     packet.data = NULL;
239     while (1) {
240         if (!packet0.data) {
241             if ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, &packet)) < 0)
242                 break;
243             packet0 = packet;
244         }
245
246         if (packet.stream_index == audio_stream_index) {
247             got_frame = 0;
248             ret = avcodec_decode_audio4(dec_ctx, frame, &got_frame, &packet);
249             if (ret < 0) {
250                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error decoding audio\n");
251                 continue;
252             }
253             packet.size -= ret;
254             packet.data += ret;
255
256             if (got_frame) {
257                 /* push the audio data from decoded frame into the filtergraph */
258                 if (av_buffersrc_add_frame_flags(buffersrc_ctx, frame, 0) < 0) {
259                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while feeding the audio filtergraph\n");
260                     break;
261                 }
262
263                 /* pull filtered audio from the filtergraph */
264                 while (1) {
265                     ret = av_buffersink_get_frame(buffersink_ctx, filt_frame);
266                     if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
267                         break;
268                     if (ret < 0)
269                         goto end;
270                     print_frame(filt_frame);
271                     av_frame_unref(filt_frame);
272                 }
273             }
274
275             if (packet.size <= 0)
276                 av_packet_unref(&packet0);
277         } else {
278             /* discard non-wanted packets */
279             av_packet_unref(&packet0);
280         }
281     }
282 end:
283     avfilter_graph_free(&filter_graph);
284     avcodec_close(dec_ctx);
285     avformat_close_input(&fmt_ctx);
286     av_frame_free(&frame);
287     av_frame_free(&filt_frame);
288
289     if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {
290         fprintf(stderr, "Error occurred: %s\n", av_err2str(ret));
291         exit(1);
292     }
293
294     exit(0);
295 }