b2191251b5fc3a5b101d6f3c2e4e4625c1811ec8
[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/buffersink.h>
36 #include <libavfilter/buffersrc.h>
37 #include <libavutil/opt.h>
38
39 const char *filter_descr = "scale=78:24,transpose=cclock";
40 /* other way:
41    scale=78:24 [scl]; [scl] transpose=cclock // assumes "[in]" and "[out]" to be input output pads respectively
42  */
43
44 static AVFormatContext *fmt_ctx;
45 static AVCodecContext *dec_ctx;
46 AVFilterContext *buffersink_ctx;
47 AVFilterContext *buffersrc_ctx;
48 AVFilterGraph *filter_graph;
49 static int video_stream_index = -1;
50 static int64_t last_pts = AV_NOPTS_VALUE;
51
52 static int open_input_file(const char *filename)
53 {
54     int ret;
55     AVCodec *dec;
56
57     if ((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL)) < 0) {
58         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open input file\n");
59         return ret;
60     }
61
62     if ((ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL)) < 0) {
63         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find stream information\n");
64         return ret;
65     }
66
67     /* select the video stream */
68     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &dec, 0);
69     if (ret < 0) {
70         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a video stream in the input file\n");
71         return ret;
72     }
73     video_stream_index = ret;
74
75     /* create decoding context */
76     dec_ctx = avcodec_alloc_context3(dec);
77     if (!dec_ctx)
78         return AVERROR(ENOMEM);
79     avcodec_parameters_to_context(dec_ctx, fmt_ctx->streams[video_stream_index]->codecpar);
80
81     /* init the video decoder */
82     if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
83         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video decoder\n");
84         return ret;
85     }
86
87     return 0;
88 }
89
90 static int init_filters(const char *filters_descr)
91 {
92     char args[512];
93     int ret = 0;
94     const AVFilter *buffersrc  = avfilter_get_by_name("buffer");
95     const AVFilter *buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink");
96     AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();
97     AVFilterInOut *inputs  = avfilter_inout_alloc();
98     AVRational time_base = fmt_ctx->streams[video_stream_index]->time_base;
99     enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
100
101     filter_graph = avfilter_graph_alloc();
102     if (!outputs || !inputs || !filter_graph) {
103         ret = AVERROR(ENOMEM);
104         goto end;
105     }
106
107     /* buffer video source: the decoded frames from the decoder will be inserted here. */
108     snprintf(args, sizeof(args),
109             "video_size=%dx%d:pix_fmt=%d:time_base=%d/%d:pixel_aspect=%d/%d",
110             dec_ctx->width, dec_ctx->height, dec_ctx->pix_fmt,
111             time_base.num, time_base.den,
112             dec_ctx->sample_aspect_ratio.num, dec_ctx->sample_aspect_ratio.den);
113
114     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, buffersrc, "in",
115                                        args, NULL, filter_graph);
116     if (ret < 0) {
117         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer source\n");
118         goto end;
119     }
120
121     /* buffer video sink: to terminate the filter chain. */
122     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersink_ctx, buffersink, "out",
123                                        NULL, NULL, filter_graph);
124     if (ret < 0) {
125         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer sink\n");
126         goto end;
127     }
128
129     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "pix_fmts", pix_fmts,
130                               AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
131     if (ret < 0) {
132         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output pixel format\n");
133         goto end;
134     }
135
136     /*
137      * Set the endpoints for the filter graph. The filter_graph will
138      * be linked to the graph described by filters_descr.
139      */
140
141     /*
142      * The buffer source output must be connected to the input pad of
143      * the first filter described by filters_descr; since the first
144      * filter input label is not specified, it is set to "in" by
145      * default.
146      */
147     outputs->name       = av_strdup("in");
148     outputs->filter_ctx = buffersrc_ctx;
149     outputs->pad_idx    = 0;
150     outputs->next       = NULL;
151
152     /*
153      * The buffer sink input must be connected to the output pad of
154      * the last filter described by filters_descr; since the last
155      * filter output label is not specified, it is set to "out" by
156      * default.
157      */
158     inputs->name       = av_strdup("out");
159     inputs->filter_ctx = buffersink_ctx;
160     inputs->pad_idx    = 0;
161     inputs->next       = NULL;
162
163     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(filter_graph, filters_descr,
164                                     &inputs, &outputs, NULL)) < 0)
165         goto end;
166
167     if ((ret = avfilter_graph_config(filter_graph, NULL)) < 0)
168         goto end;
169
170 end:
171     avfilter_inout_free(&inputs);
172     avfilter_inout_free(&outputs);
173
174     return ret;
175 }
176
177 static void display_frame(const AVFrame *frame, AVRational time_base)
178 {
179     int x, y;
180     uint8_t *p0, *p;
181     int64_t delay;
182
183     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
184         if (last_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
185             /* sleep roughly the right amount of time;
186              * usleep is in microseconds, just like AV_TIME_BASE. */
187             delay = av_rescale_q(frame->pts - last_pts,
188                                  time_base, AV_TIME_BASE_Q);
189             if (delay > 0 && delay < 1000000)
190                 usleep(delay);
191         }
192         last_pts = frame->pts;
193     }
194
195     /* Trivial ASCII grayscale display. */
196     p0 = frame->data[0];
197     puts("\033c");
198     for (y = 0; y < frame->height; y++) {
199         p = p0;
200         for (x = 0; x < frame->width; x++)
201             putchar(" .-+#"[*(p++) / 52]);
202         putchar('\n');
203         p0 += frame->linesize[0];
204     }
205     fflush(stdout);
206 }
207
208 int main(int argc, char **argv)
209 {
210     int ret;
211     AVPacket packet;
212     AVFrame *frame = av_frame_alloc();
213     AVFrame *filt_frame = av_frame_alloc();
214
215     if (!frame || !filt_frame) {
216         perror("Could not allocate frame");
217         exit(1);
218     }
219     if (argc != 2) {
220         fprintf(stderr, "Usage: %s file\n", argv[0]);
221         exit(1);
222     }
223
224     if ((ret = open_input_file(argv[1])) < 0)
225         goto end;
226     if ((ret = init_filters(filter_descr)) < 0)
227         goto end;
228
229     /* read all packets */
230     while (1) {
231         if ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, &packet)) < 0)
232             break;
233
234         if (packet.stream_index == video_stream_index) {
235             ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, &packet);
236             if (ret < 0) {
237                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while sending a packet to the decoder\n");
238                 break;
239             }
240
241             while (ret >= 0) {
242                 ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame);
243                 if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
244                     break;
245                 } else if (ret < 0) {
246                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while receiving a frame from the decoder\n");
247                     goto end;
248                 }
249
250                 frame->pts = frame->best_effort_timestamp;
251
252                 /* push the decoded frame into the filtergraph */
253                 if (av_buffersrc_add_frame_flags(buffersrc_ctx, frame, AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) < 0) {
254                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while feeding the filtergraph\n");
255                     break;
256                 }
257
258                 /* pull filtered frames from the filtergraph */
259                 while (1) {
260                     ret = av_buffersink_get_frame(buffersink_ctx, filt_frame);
261                     if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
262                         break;
263                     if (ret < 0)
264                         goto end;
265                     display_frame(filt_frame, buffersink_ctx->inputs[0]->time_base);
266                     av_frame_unref(filt_frame);
267                 }
268                 av_frame_unref(frame);
269             }
270         }
271         av_packet_unref(&packet);
272     }
273 end:
274     avfilter_graph_free(&filter_graph);
275     avcodec_free_context(&dec_ctx);
276     avformat_close_input(&fmt_ctx);
277     av_frame_free(&frame);
278     av_frame_free(&filt_frame);
279
280     if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {
281         fprintf(stderr, "Error occurred: %s\n", av_err2str(ret));
282         exit(1);
283     }
284
285     exit(0);
286 }