examples: do not use AVFrame accessor
[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
73     /* create decoding context */
74     dec_ctx = avcodec_alloc_context3(dec);
75     if (!dec_ctx)
76         return AVERROR(ENOMEM);
77     avcodec_parameters_to_context(dec_ctx, fmt_ctx->streams[audio_stream_index]->codecpar);
78     av_opt_set_int(dec_ctx, "refcounted_frames", 1, 0);
79
80     /* init the audio decoder */
81     if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
82         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open audio decoder\n");
83         return ret;
84     }
85
86     return 0;
87 }
88
89 static int init_filters(const char *filters_descr)
90 {
91     char args[512];
92     int ret = 0;
93     AVFilter *abuffersrc  = avfilter_get_by_name("abuffer");
94     AVFilter *abuffersink = avfilter_get_by_name("abuffersink");
95     AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();
96     AVFilterInOut *inputs  = avfilter_inout_alloc();
97     static const enum AVSampleFormat out_sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, -1 };
98     static const int64_t out_channel_layouts[] = { AV_CH_LAYOUT_MONO, -1 };
99     static const int out_sample_rates[] = { 8000, -1 };
100     const AVFilterLink *outlink;
101     AVRational time_base = fmt_ctx->streams[audio_stream_index]->time_base;
102
103     filter_graph = avfilter_graph_alloc();
104     if (!outputs || !inputs || !filter_graph) {
105         ret = AVERROR(ENOMEM);
106         goto end;
107     }
108
109     /* buffer audio source: the decoded frames from the decoder will be inserted here. */
110     if (!dec_ctx->channel_layout)
111         dec_ctx->channel_layout = av_get_default_channel_layout(dec_ctx->channels);
112     snprintf(args, sizeof(args),
113             "time_base=%d/%d:sample_rate=%d:sample_fmt=%s:channel_layout=0x%"PRIx64,
114              time_base.num, time_base.den, dec_ctx->sample_rate,
115              av_get_sample_fmt_name(dec_ctx->sample_fmt), dec_ctx->channel_layout);
116     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, abuffersrc, "in",
117                                        args, NULL, filter_graph);
118     if (ret < 0) {
119         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create audio buffer source\n");
120         goto end;
121     }
122
123     /* buffer audio sink: to terminate the filter chain. */
124     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersink_ctx, abuffersink, "out",
125                                        NULL, NULL, filter_graph);
126     if (ret < 0) {
127         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create audio buffer sink\n");
128         goto end;
129     }
130
131     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "sample_fmts", out_sample_fmts, -1,
132                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
133     if (ret < 0) {
134         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output sample format\n");
135         goto end;
136     }
137
138     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "channel_layouts", out_channel_layouts, -1,
139                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
140     if (ret < 0) {
141         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output channel layout\n");
142         goto end;
143     }
144
145     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "sample_rates", out_sample_rates, -1,
146                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
147     if (ret < 0) {
148         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output sample rate\n");
149         goto end;
150     }
151
152     /*
153      * Set the endpoints for the filter graph. The filter_graph will
154      * be linked to the graph described by filters_descr.
155      */
156
157     /*
158      * The buffer source output must be connected to the input pad of
159      * the first filter described by filters_descr; since the first
160      * filter input label is not specified, it is set to "in" by
161      * default.
162      */
163     outputs->name       = av_strdup("in");
164     outputs->filter_ctx = buffersrc_ctx;
165     outputs->pad_idx    = 0;
166     outputs->next       = NULL;
167
168     /*
169      * The buffer sink input must be connected to the output pad of
170      * the last filter described by filters_descr; since the last
171      * filter output label is not specified, it is set to "out" by
172      * default.
173      */
174     inputs->name       = av_strdup("out");
175     inputs->filter_ctx = buffersink_ctx;
176     inputs->pad_idx    = 0;
177     inputs->next       = NULL;
178
179     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(filter_graph, filters_descr,
180                                         &inputs, &outputs, NULL)) < 0)
181         goto end;
182
183     if ((ret = avfilter_graph_config(filter_graph, NULL)) < 0)
184         goto end;
185
186     /* Print summary of the sink buffer
187      * Note: args buffer is reused to store channel layout string */
188     outlink = buffersink_ctx->inputs[0];
189     av_get_channel_layout_string(args, sizeof(args), -1, outlink->channel_layout);
190     av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "Output: srate:%dHz fmt:%s chlayout:%s\n",
191            (int)outlink->sample_rate,
192            (char *)av_x_if_null(av_get_sample_fmt_name(outlink->format), "?"),
193            args);
194
195 end:
196     avfilter_inout_free(&inputs);
197     avfilter_inout_free(&outputs);
198
199     return ret;
200 }
201
202 static void print_frame(const AVFrame *frame)
203 {
204     const int n = frame->nb_samples * av_get_channel_layout_nb_channels(frame->channel_layout);
205     const uint16_t *p     = (uint16_t*)frame->data[0];
206     const uint16_t *p_end = p + n;
207
208     while (p < p_end) {
209         fputc(*p    & 0xff, stdout);
210         fputc(*p>>8 & 0xff, stdout);
211         p++;
212     }
213     fflush(stdout);
214 }
215
216 int main(int argc, char **argv)
217 {
218     int ret;
219     AVPacket packet;
220     AVFrame *frame = av_frame_alloc();
221     AVFrame *filt_frame = av_frame_alloc();
222
223     if (!frame || !filt_frame) {
224         perror("Could not allocate frame");
225         exit(1);
226     }
227     if (argc != 2) {
228         fprintf(stderr, "Usage: %s file | %s\n", argv[0], player);
229         exit(1);
230     }
231
232     av_register_all();
233     avfilter_register_all();
234
235     if ((ret = open_input_file(argv[1])) < 0)
236         goto end;
237     if ((ret = init_filters(filter_descr)) < 0)
238         goto end;
239
240     /* read all packets */
241     while (1) {
242         if ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, &packet)) < 0)
243             break;
244
245         if (packet.stream_index == audio_stream_index) {
246             ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, &packet);
247             if (ret < 0) {
248                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while sending a packet to the decoder\n");
249                 break;
250             }
251
252             while (ret >= 0) {
253                 ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame);
254                 if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
255                     break;
256                 } else if (ret < 0) {
257                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while receiving a frame from the decoder\n");
258                     goto end;
259                 }
260
261                 if (ret >= 0) {
262                     /* push the audio data from decoded frame into the filtergraph */
263                     if (av_buffersrc_add_frame_flags(buffersrc_ctx, frame, AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) < 0) {
264                         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while feeding the audio filtergraph\n");
265                         break;
266                     }
267
268                     /* pull filtered audio from the filtergraph */
269                     while (1) {
270                         ret = av_buffersink_get_frame(buffersink_ctx, filt_frame);
271                         if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
272                             break;
273                         if (ret < 0)
274                             goto end;
275                         print_frame(filt_frame);
276                         av_frame_unref(filt_frame);
277                     }
278                     av_frame_unref(frame);
279                 }
280             }
281         }
282         av_packet_unref(&packet);
283     }
284 end:
285     avfilter_graph_free(&filter_graph);
286     avcodec_free_context(&dec_ctx);
287     avformat_close_input(&fmt_ctx);
288     av_frame_free(&frame);
289     av_frame_free(&filt_frame);
290
291     if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {
292         fprintf(stderr, "Error occurred: %s\n", av_err2str(ret));
293         exit(1);
294     }
295
296     exit(0);
297 }