doc/examples/filtering_video: better demo ffmpeg filters; demos chaining the filters
[ffmpeg.git] / doc / examples / filtering_video.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010 Nicolas George
3  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
4  *
5  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
6  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
7  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
8  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
9  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
10  * furnished to do so, subject to the following conditions:
11  *
12  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
13  * all copies or substantial portions of the Software.
14  *
15  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
16  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
17  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
18  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
19  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
20  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
21  * THE SOFTWARE.
22  */
23
24 /**
25  * @file
26  * API example for decoding and filtering
27  * @example filtering_video.c
28  */
29
30 #define _XOPEN_SOURCE 600 /* for usleep */
31 #include <unistd.h>
32
33 #include <libavcodec/avcodec.h>
34 #include <libavformat/avformat.h>
35 #include <libavfilter/avfiltergraph.h>
36 #include <libavfilter/avcodec.h>
37 #include <libavfilter/buffersink.h>
38 #include <libavfilter/buffersrc.h>
39 #include <libavutil/opt.h>
40
41 const char *filter_descr = "scale=78:24,transpose=cclock";
42 /* other way:
43    scale=78:24 [scl]; [scl] transpose=cclock // assumes "[in]" and "[out]" to be input output pads respectively
44  */
45
46 static AVFormatContext *fmt_ctx;
47 static AVCodecContext *dec_ctx;
48 AVFilterContext *buffersink_ctx;
49 AVFilterContext *buffersrc_ctx;
50 AVFilterGraph *filter_graph;
51 static int video_stream_index = -1;
52 static int64_t last_pts = AV_NOPTS_VALUE;
53
54 static int open_input_file(const char *filename)
55 {
56     int ret;
57     AVCodec *dec;
58
59     if ((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL)) < 0) {
60         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open input file\n");
61         return ret;
62     }
63
64     if ((ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL)) < 0) {
65         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find stream information\n");
66         return ret;
67     }
68
69     /* select the video stream */
70     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &dec, 0);
71     if (ret < 0) {
72         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a video stream in the input file\n");
73         return ret;
74     }
75     video_stream_index = ret;
76     dec_ctx = fmt_ctx->streams[video_stream_index]->codec;
77     av_opt_set_int(dec_ctx, "refcounted_frames", 1, 0);
78
79     /* init the video decoder */
80     if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
81         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video decoder\n");
82         return ret;
83     }
84
85     return 0;
86 }
87
88 static int init_filters(const char *filters_descr)
89 {
90     char args[512];
91     int ret = 0;
92     AVFilter *buffersrc  = avfilter_get_by_name("buffer");
93     AVFilter *buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink");
94     AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();
95     AVFilterInOut *inputs  = avfilter_inout_alloc();
96     AVRational time_base = fmt_ctx->streams[video_stream_index]->time_base;
97     enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
98
99     filter_graph = avfilter_graph_alloc();
100     if (!outputs || !inputs || !filter_graph) {
101         ret = AVERROR(ENOMEM);
102         goto end;
103     }
104
105     /* buffer video source: the decoded frames from the decoder will be inserted here. */
106     snprintf(args, sizeof(args),
107             "video_size=%dx%d:pix_fmt=%d:time_base=%d/%d:pixel_aspect=%d/%d",
108             dec_ctx->width, dec_ctx->height, dec_ctx->pix_fmt,
109             time_base.num, time_base.den,
110             dec_ctx->sample_aspect_ratio.num, dec_ctx->sample_aspect_ratio.den);
111
112     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, buffersrc, "in",
113                                        args, NULL, filter_graph);
114     if (ret < 0) {
115         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer source\n");
116         goto end;
117     }
118
119     /* buffer video sink: to terminate the filter chain. */
120     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersink_ctx, buffersink, "out",
121                                        NULL, NULL, filter_graph);
122     if (ret < 0) {
123         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer sink\n");
124         goto end;
125     }
126
127     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "pix_fmts", pix_fmts,
128                               AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
129     if (ret < 0) {
130         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output pixel format\n");
131         goto end;
132     }
133
134     /*
135      * Set the endpoints for the filter graph. The filter_graph will
136      * be linked to the graph described by filters_descr.
137      */
138
139     /*
140      * The buffer source output must be connected to the input pad of
141      * the first filter described by filters_descr; since the first
142      * filter input label is not specified, it is set to "in" by
143      * default.
144      */
145     outputs->name       = av_strdup("in");
146     outputs->filter_ctx = buffersrc_ctx;
147     outputs->pad_idx    = 0;
148     outputs->next       = NULL;
149
150     /*
151      * The buffer sink input must be connected to the output pad of
152      * the last filter described by filters_descr; since the last
153      * filter output label is not specified, it is set to "out" by
154      * default.
155      */
156     inputs->name       = av_strdup("out");
157     inputs->filter_ctx = buffersink_ctx;
158     inputs->pad_idx    = 0;
159     inputs->next       = NULL;
160
161     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(filter_graph, filters_descr,
162                                     &inputs, &outputs, NULL)) < 0)
163         goto end;
164
165     if ((ret = avfilter_graph_config(filter_graph, NULL)) < 0)
166         goto end;
167
168 end:
169     avfilter_inout_free(&inputs);
170     avfilter_inout_free(&outputs);
171
172     return ret;
173 }
174
175 static void display_frame(const AVFrame *frame, AVRational time_base)
176 {
177     int x, y;
178     uint8_t *p0, *p;
179     int64_t delay;
180
181     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
182         if (last_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
183             /* sleep roughly the right amount of time;
184              * usleep is in microseconds, just like AV_TIME_BASE. */
185             delay = av_rescale_q(frame->pts - last_pts,
186                                  time_base, AV_TIME_BASE_Q);
187             if (delay > 0 && delay < 1000000)
188                 usleep(delay);
189         }
190         last_pts = frame->pts;
191     }
192
193     /* Trivial ASCII grayscale display. */
194     p0 = frame->data[0];
195     puts("\033c");
196     for (y = 0; y < frame->height; y++) {
197         p = p0;
198         for (x = 0; x < frame->width; x++)
199             putchar(" .-+#"[*(p++) / 52]);
200         putchar('\n');
201         p0 += frame->linesize[0];
202     }
203     fflush(stdout);
204 }
205
206 int main(int argc, char **argv)
207 {
208     int ret;
209     AVPacket packet;
210     AVFrame *frame = av_frame_alloc();
211     AVFrame *filt_frame = av_frame_alloc();
212     int got_frame;
213
214     if (!frame || !filt_frame) {
215         perror("Could not allocate frame");
216         exit(1);
217     }
218     if (argc != 2) {
219         fprintf(stderr, "Usage: %s file\n", argv[0]);
220         exit(1);
221     }
222
223     av_register_all();
224     avfilter_register_all();
225
226     if ((ret = open_input_file(argv[1])) < 0)
227         goto end;
228     if ((ret = init_filters(filter_descr)) < 0)
229         goto end;
230
231     /* read all packets */
232     while (1) {
233         if ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, &packet)) < 0)
234             break;
235
236         if (packet.stream_index == video_stream_index) {
237             got_frame = 0;
238             ret = avcodec_decode_video2(dec_ctx, frame, &got_frame, &packet);
239             if (ret < 0) {
240                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error decoding video\n");
241                 break;
242             }
243
244             if (got_frame) {
245                 frame->pts = av_frame_get_best_effort_timestamp(frame);
246
247                 /* push the decoded frame into the filtergraph */
248                 if (av_buffersrc_add_frame_flags(buffersrc_ctx, frame, AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) < 0) {
249                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while feeding the filtergraph\n");
250                     break;
251                 }
252
253                 /* pull filtered frames from the filtergraph */
254                 while (1) {
255                     ret = av_buffersink_get_frame(buffersink_ctx, filt_frame);
256                     if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
257                         break;
258                     if (ret < 0)
259                         goto end;
260                     display_frame(filt_frame, buffersink_ctx->inputs[0]->time_base);
261                     av_frame_unref(filt_frame);
262                 }
263                 av_frame_unref(frame);
264             }
265         }
266         av_free_packet(&packet);
267     }
268 end:
269     avfilter_graph_free(&filter_graph);
270     avcodec_close(dec_ctx);
271     avformat_close_input(&fmt_ctx);
272     av_frame_free(&frame);
273     av_frame_free(&filt_frame);
274
275     if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {
276         fprintf(stderr, "Error occurred: %s\n", av_err2str(ret));
277         exit(1);
278     }
279
280     exit(0);
281 }