c02040ae3508e0f51f3ebb78d2688e17540ff4c7
[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";
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 video_stream_index = -1;
49 static int64_t last_pts = AV_NOPTS_VALUE;
50
51 static int open_input_file(const char *filename)
52 {
53     int ret;
54     AVCodec *dec;
55
56     if ((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL)) < 0) {
57         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open input file\n");
58         return ret;
59     }
60
61     if ((ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL)) < 0) {
62         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find stream information\n");
63         return ret;
64     }
65
66     /* select the video stream */
67     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_VIDEO, -1, -1, &dec, 0);
68     if (ret < 0) {
69         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find a video stream in the input file\n");
70         return ret;
71     }
72     video_stream_index = ret;
73     dec_ctx = fmt_ctx->streams[video_stream_index]->codec;
74     av_opt_set_int(dec_ctx, "refcounted_frames", 1, 0);
75
76     /* init the video decoder */
77     if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
78         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open video decoder\n");
79         return ret;
80     }
81
82     return 0;
83 }
84
85 static int init_filters(const char *filters_descr)
86 {
87     char args[512];
88     int ret = 0;
89     AVFilter *buffersrc  = avfilter_get_by_name("buffer");
90     AVFilter *buffersink = avfilter_get_by_name("buffersink");
91     AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();
92     AVFilterInOut *inputs  = avfilter_inout_alloc();
93     AVRational time_base = fmt_ctx->streams[video_stream_index]->time_base;
94     enum AVPixelFormat pix_fmts[] = { AV_PIX_FMT_GRAY8, AV_PIX_FMT_NONE };
95
96     filter_graph = avfilter_graph_alloc();
97     if (!outputs || !inputs || !filter_graph) {
98         ret = AVERROR(ENOMEM);
99         goto end;
100     }
101
102     /* buffer video source: the decoded frames from the decoder will be inserted here. */
103     snprintf(args, sizeof(args),
104             "video_size=%dx%d:pix_fmt=%d:time_base=%d/%d:pixel_aspect=%d/%d",
105             dec_ctx->width, dec_ctx->height, dec_ctx->pix_fmt,
106             time_base.num, time_base.den,
107             dec_ctx->sample_aspect_ratio.num, dec_ctx->sample_aspect_ratio.den);
108
109     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, buffersrc, "in",
110                                        args, NULL, filter_graph);
111     if (ret < 0) {
112         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer source\n");
113         goto end;
114     }
115
116     /* buffer video sink: to terminate the filter chain. */
117     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersink_ctx, buffersink, "out",
118                                        NULL, NULL, filter_graph);
119     if (ret < 0) {
120         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create buffer sink\n");
121         goto end;
122     }
123
124     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "pix_fmts", pix_fmts,
125                               AV_PIX_FMT_NONE, AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
126     if (ret < 0) {
127         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output pixel format\n");
128         goto end;
129     }
130
131     /*
132      * Set the endpoints for the filter graph. The filter_graph will
133      * be linked to the graph described by filters_descr.
134      */
135
136     /*
137      * The buffer source output must be connected to the input pad of
138      * the first filter described by filters_descr; since the first
139      * filter input label is not specified, it is set to "in" by
140      * default.
141      */
142     outputs->name       = av_strdup("in");
143     outputs->filter_ctx = buffersrc_ctx;
144     outputs->pad_idx    = 0;
145     outputs->next       = NULL;
146
147     /*
148      * The buffer sink input must be connected to the output pad of
149      * the last filter described by filters_descr; since the last
150      * filter output label is not specified, it is set to "out" by
151      * default.
152      */
153     inputs->name       = av_strdup("out");
154     inputs->filter_ctx = buffersink_ctx;
155     inputs->pad_idx    = 0;
156     inputs->next       = NULL;
157
158     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(filter_graph, filters_descr,
159                                     &inputs, &outputs, NULL)) < 0)
160         goto end;
161
162     if ((ret = avfilter_graph_config(filter_graph, NULL)) < 0)
163         goto end;
164
165 end:
166     avfilter_inout_free(&inputs);
167     avfilter_inout_free(&outputs);
168
169     return ret;
170 }
171
172 static void display_frame(const AVFrame *frame, AVRational time_base)
173 {
174     int x, y;
175     uint8_t *p0, *p;
176     int64_t delay;
177
178     if (frame->pts != AV_NOPTS_VALUE) {
179         if (last_pts != AV_NOPTS_VALUE) {
180             /* sleep roughly the right amount of time;
181              * usleep is in microseconds, just like AV_TIME_BASE. */
182             delay = av_rescale_q(frame->pts - last_pts,
183                                  time_base, AV_TIME_BASE_Q);
184             if (delay > 0 && delay < 1000000)
185                 usleep(delay);
186         }
187         last_pts = frame->pts;
188     }
189
190     /* Trivial ASCII grayscale display. */
191     p0 = frame->data[0];
192     puts("\033c");
193     for (y = 0; y < frame->height; y++) {
194         p = p0;
195         for (x = 0; x < frame->width; x++)
196             putchar(" .-+#"[*(p++) / 52]);
197         putchar('\n');
198         p0 += frame->linesize[0];
199     }
200     fflush(stdout);
201 }
202
203 int main(int argc, char **argv)
204 {
205     int ret;
206     AVPacket packet;
207     AVFrame *frame = av_frame_alloc();
208     AVFrame *filt_frame = av_frame_alloc();
209     int got_frame;
210
211     if (!frame || !filt_frame) {
212         perror("Could not allocate frame");
213         exit(1);
214     }
215     if (argc != 2) {
216         fprintf(stderr, "Usage: %s file\n", argv[0]);
217         exit(1);
218     }
219
220     av_register_all();
221     avfilter_register_all();
222
223     if ((ret = open_input_file(argv[1])) < 0)
224         goto end;
225     if ((ret = init_filters(filter_descr)) < 0)
226         goto end;
227
228     /* read all packets */
229     while (1) {
230         if ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, &packet)) < 0)
231             break;
232
233         if (packet.stream_index == video_stream_index) {
234             got_frame = 0;
235             ret = avcodec_decode_video2(dec_ctx, frame, &got_frame, &packet);
236             if (ret < 0) {
237                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error decoding video\n");
238                 break;
239             }
240
241             if (got_frame) {
242                 frame->pts = av_frame_get_best_effort_timestamp(frame);
243
244                 /* push the decoded frame into the filtergraph */
245                 if (av_buffersrc_add_frame_flags(buffersrc_ctx, frame, AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) < 0) {
246                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while feeding the filtergraph\n");
247                     break;
248                 }
249
250                 /* pull filtered frames from the filtergraph */
251                 while (1) {
252                     ret = av_buffersink_get_frame(buffersink_ctx, filt_frame);
253                     if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
254                         break;
255                     if (ret < 0)
256                         goto end;
257                     display_frame(filt_frame, buffersink_ctx->inputs[0]->time_base);
258                     av_frame_unref(filt_frame);
259                 }
260                 av_frame_unref(frame);
261             }
262         }
263         av_free_packet(&packet);
264     }
265 end:
266     avfilter_graph_free(&filter_graph);
267     avcodec_close(dec_ctx);
268     avformat_close_input(&fmt_ctx);
269     av_frame_free(&frame);
270     av_frame_free(&filt_frame);
271
272     if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {
273         fprintf(stderr, "Error occurred: %s\n", av_err2str(ret));
274         exit(1);
275     }
276
277     exit(0);
278 }