doc/examples/muxing: move swr context to OutputStream
[ffmpeg.git] / doc / examples / resampling_audio.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2012 Stefano Sabatini
3  *
4  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
5  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
6  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
7  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
8  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
9  * furnished to do so, subject to the following conditions:
10  *
11  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
12  * all copies or substantial portions of the Software.
13  *
14  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
15  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
16  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
17  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
18  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
19  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
20  * THE SOFTWARE.
21  */
22
23 /**
24  * @example resampling_audio.c
25  * libswresample API use example.
26  */
27
28 #include <libavutil/opt.h>
29 #include <libavutil/channel_layout.h>
30 #include <libavutil/samplefmt.h>
31 #include <libswresample/swresample.h>
32
33 static int get_format_from_sample_fmt(const char **fmt,
34                                       enum AVSampleFormat sample_fmt)
35 {
36     int i;
37     struct sample_fmt_entry {
38         enum AVSampleFormat sample_fmt; const char *fmt_be, *fmt_le;
39     } sample_fmt_entries[] = {
40         { AV_SAMPLE_FMT_U8,  "u8",    "u8"    },
41         { AV_SAMPLE_FMT_S16, "s16be", "s16le" },
42         { AV_SAMPLE_FMT_S32, "s32be", "s32le" },
43         { AV_SAMPLE_FMT_FLT, "f32be", "f32le" },
44         { AV_SAMPLE_FMT_DBL, "f64be", "f64le" },
45     };
46     *fmt = NULL;
47
48     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(sample_fmt_entries); i++) {
49         struct sample_fmt_entry *entry = &sample_fmt_entries[i];
50         if (sample_fmt == entry->sample_fmt) {
51             *fmt = AV_NE(entry->fmt_be, entry->fmt_le);
52             return 0;
53         }
54     }
55
56     fprintf(stderr,
57             "Sample format %s not supported as output format\n",
58             av_get_sample_fmt_name(sample_fmt));
59     return AVERROR(EINVAL);
60 }
61
62 /**
63  * Fill dst buffer with nb_samples, generated starting from t.
64  */
65 static void fill_samples(double *dst, int nb_samples, int nb_channels, int sample_rate, double *t)
66 {
67     int i, j;
68     double tincr = 1.0 / sample_rate, *dstp = dst;
69     const double c = 2 * M_PI * 440.0;
70
71     /* generate sin tone with 440Hz frequency and duplicated channels */
72     for (i = 0; i < nb_samples; i++) {
73         *dstp = sin(c * *t);
74         for (j = 1; j < nb_channels; j++)
75             dstp[j] = dstp[0];
76         dstp += nb_channels;
77         *t += tincr;
78     }
79 }
80
81 int main(int argc, char **argv)
82 {
83     int64_t src_ch_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO, dst_ch_layout = AV_CH_LAYOUT_SURROUND;
84     int src_rate = 48000, dst_rate = 44100;
85     uint8_t **src_data = NULL, **dst_data = NULL;
86     int src_nb_channels = 0, dst_nb_channels = 0;
87     int src_linesize, dst_linesize;
88     int src_nb_samples = 1024, dst_nb_samples, max_dst_nb_samples;
89     enum AVSampleFormat src_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_DBL, dst_sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
90     const char *dst_filename = NULL;
91     FILE *dst_file;
92     int dst_bufsize;
93     const char *fmt;
94     struct SwrContext *swr_ctx;
95     double t;
96     int ret;
97
98     if (argc != 2) {
99         fprintf(stderr, "Usage: %s output_file\n"
100                 "API example program to show how to resample an audio stream with libswresample.\n"
101                 "This program generates a series of audio frames, resamples them to a specified "
102                 "output format and rate and saves them to an output file named output_file.\n",
103             argv[0]);
104         exit(1);
105     }
106     dst_filename = argv[1];
107
108     dst_file = fopen(dst_filename, "wb");
109     if (!dst_file) {
110         fprintf(stderr, "Could not open destination file %s\n", dst_filename);
111         exit(1);
112     }
113
114     /* create resampler context */
115     swr_ctx = swr_alloc();
116     if (!swr_ctx) {
117         fprintf(stderr, "Could not allocate resampler context\n");
118         ret = AVERROR(ENOMEM);
119         goto end;
120     }
121
122     /* set options */
123     av_opt_set_int(swr_ctx, "in_channel_layout",    src_ch_layout, 0);
124     av_opt_set_int(swr_ctx, "in_sample_rate",       src_rate, 0);
125     av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "in_sample_fmt", src_sample_fmt, 0);
126
127     av_opt_set_int(swr_ctx, "out_channel_layout",    dst_ch_layout, 0);
128     av_opt_set_int(swr_ctx, "out_sample_rate",       dst_rate, 0);
129     av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "out_sample_fmt", dst_sample_fmt, 0);
130
131     /* initialize the resampling context */
132     if ((ret = swr_init(swr_ctx)) < 0) {
133         fprintf(stderr, "Failed to initialize the resampling context\n");
134         goto end;
135     }
136
137     /* allocate source and destination samples buffers */
138
139     src_nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(src_ch_layout);
140     ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&src_data, &src_linesize, src_nb_channels,
141                                              src_nb_samples, src_sample_fmt, 0);
142     if (ret < 0) {
143         fprintf(stderr, "Could not allocate source samples\n");
144         goto end;
145     }
146
147     /* compute the number of converted samples: buffering is avoided
148      * ensuring that the output buffer will contain at least all the
149      * converted input samples */
150     max_dst_nb_samples = dst_nb_samples =
151         av_rescale_rnd(src_nb_samples, dst_rate, src_rate, AV_ROUND_UP);
152
153     /* buffer is going to be directly written to a rawaudio file, no alignment */
154     dst_nb_channels = av_get_channel_layout_nb_channels(dst_ch_layout);
155     ret = av_samples_alloc_array_and_samples(&dst_data, &dst_linesize, dst_nb_channels,
156                                              dst_nb_samples, dst_sample_fmt, 0);
157     if (ret < 0) {
158         fprintf(stderr, "Could not allocate destination samples\n");
159         goto end;
160     }
161
162     t = 0;
163     do {
164         /* generate synthetic audio */
165         fill_samples((double *)src_data[0], src_nb_samples, src_nb_channels, src_rate, &t);
166
167         /* compute destination number of samples */
168         dst_nb_samples = av_rescale_rnd(swr_get_delay(swr_ctx, src_rate) +
169                                         src_nb_samples, dst_rate, src_rate, AV_ROUND_UP);
170         if (dst_nb_samples > max_dst_nb_samples) {
171             av_freep(&dst_data[0]);
172             ret = av_samples_alloc(dst_data, &dst_linesize, dst_nb_channels,
173                                    dst_nb_samples, dst_sample_fmt, 1);
174             if (ret < 0)
175                 break;
176             max_dst_nb_samples = dst_nb_samples;
177         }
178
179         /* convert to destination format */
180         ret = swr_convert(swr_ctx, dst_data, dst_nb_samples, (const uint8_t **)src_data, src_nb_samples);
181         if (ret < 0) {
182             fprintf(stderr, "Error while converting\n");
183             goto end;
184         }
185         dst_bufsize = av_samples_get_buffer_size(&dst_linesize, dst_nb_channels,
186                                                  ret, dst_sample_fmt, 1);
187         if (dst_bufsize < 0) {
188             fprintf(stderr, "Could not get sample buffer size\n");
189             goto end;
190         }
191         printf("t:%f in:%d out:%d\n", t, src_nb_samples, ret);
192         fwrite(dst_data[0], 1, dst_bufsize, dst_file);
193     } while (t < 10);
194
195     if ((ret = get_format_from_sample_fmt(&fmt, dst_sample_fmt)) < 0)
196         goto end;
197     fprintf(stderr, "Resampling succeeded. Play the output file with the command:\n"
198             "ffplay -f %s -channel_layout %"PRId64" -channels %d -ar %d %s\n",
199             fmt, dst_ch_layout, dst_nb_channels, dst_rate, dst_filename);
200
201 end:
202     if (dst_file)
203         fclose(dst_file);
204
205     if (src_data)
206         av_freep(&src_data[0]);
207     av_freep(&src_data);
208
209     if (dst_data)
210         av_freep(&dst_data[0]);
211     av_freep(&dst_data);
212
213     swr_free(&swr_ctx);
214     return ret < 0;
215 }