e0c76f5b35becb831be525f446a6e02e014be3b0
[ffmpeg.git] / doc / examples / transcode_aac.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2013-2018 Andreas Unterweger
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 /**
22  * @file
23  * Simple audio converter
24  *
25  * @example transcode_aac.c
26  * Convert an input audio file to AAC in an MP4 container using FFmpeg.
27  * Formats other than MP4 are supported based on the output file extension.
28  * @author Andreas Unterweger (dustsigns@gmail.com)
29  */
30
31 #include <stdio.h>
32
33 #include "libavformat/avformat.h"
34 #include "libavformat/avio.h"
35
36 #include "libavcodec/avcodec.h"
37
38 #include "libavutil/audio_fifo.h"
39 #include "libavutil/avassert.h"
40 #include "libavutil/avstring.h"
41 #include "libavutil/frame.h"
42 #include "libavutil/opt.h"
43
44 #include "libswresample/swresample.h"
45
46 /* The output bit rate in bit/s */
47 #define OUTPUT_BIT_RATE 96000
48 /* The number of output channels */
49 #define OUTPUT_CHANNELS 2
50
51 /**
52  * Open an input file and the required decoder.
53  * @param      filename             File to be opened
54  * @param[out] input_format_context Format context of opened file
55  * @param[out] input_codec_context  Codec context of opened file
56  * @return Error code (0 if successful)
57  */
58 static int open_input_file(const char *filename,
59                            AVFormatContext **input_format_context,
60                            AVCodecContext **input_codec_context)
61 {
62     AVCodecContext *avctx;
63     AVCodec *input_codec;
64     int error;
65
66     /* Open the input file to read from it. */
67     if ((error = avformat_open_input(input_format_context, filename, NULL,
68                                      NULL)) < 0) {
69         fprintf(stderr, "Could not open input file '%s' (error '%s')\n",
70                 filename, av_err2str(error));
71         *input_format_context = NULL;
72         return error;
73     }
74
75     /* Get information on the input file (number of streams etc.). */
76     if ((error = avformat_find_stream_info(*input_format_context, NULL)) < 0) {
77         fprintf(stderr, "Could not open find stream info (error '%s')\n",
78                 av_err2str(error));
79         avformat_close_input(input_format_context);
80         return error;
81     }
82
83     /* Make sure that there is only one stream in the input file. */
84     if ((*input_format_context)->nb_streams != 1) {
85         fprintf(stderr, "Expected one audio input stream, but found %d\n",
86                 (*input_format_context)->nb_streams);
87         avformat_close_input(input_format_context);
88         return AVERROR_EXIT;
89     }
90
91     /* Find a decoder for the audio stream. */
92     if (!(input_codec = avcodec_find_decoder((*input_format_context)->streams[0]->codecpar->codec_id))) {
93         fprintf(stderr, "Could not find input codec\n");
94         avformat_close_input(input_format_context);
95         return AVERROR_EXIT;
96     }
97
98     /* Allocate a new decoding context. */
99     avctx = avcodec_alloc_context3(input_codec);
100     if (!avctx) {
101         fprintf(stderr, "Could not allocate a decoding context\n");
102         avformat_close_input(input_format_context);
103         return AVERROR(ENOMEM);
104     }
105
106     /* Initialize the stream parameters with demuxer information. */
107     error = avcodec_parameters_to_context(avctx, (*input_format_context)->streams[0]->codecpar);
108     if (error < 0) {
109         avformat_close_input(input_format_context);
110         avcodec_free_context(&avctx);
111         return error;
112     }
113
114     /* Open the decoder for the audio stream to use it later. */
115     if ((error = avcodec_open2(avctx, input_codec, NULL)) < 0) {
116         fprintf(stderr, "Could not open input codec (error '%s')\n",
117                 av_err2str(error));
118         avcodec_free_context(&avctx);
119         avformat_close_input(input_format_context);
120         return error;
121     }
122
123     /* Save the decoder context for easier access later. */
124     *input_codec_context = avctx;
125
126     return 0;
127 }
128
129 /**
130  * Open an output file and the required encoder.
131  * Also set some basic encoder parameters.
132  * Some of these parameters are based on the input file's parameters.
133  * @param      filename              File to be opened
134  * @param      input_codec_context   Codec context of input file
135  * @param[out] output_format_context Format context of output file
136  * @param[out] output_codec_context  Codec context of output file
137  * @return Error code (0 if successful)
138  */
139 static int open_output_file(const char *filename,
140                             AVCodecContext *input_codec_context,
141                             AVFormatContext **output_format_context,
142                             AVCodecContext **output_codec_context)
143 {
144     AVCodecContext *avctx          = NULL;
145     AVIOContext *output_io_context = NULL;
146     AVStream *stream               = NULL;
147     AVCodec *output_codec          = NULL;
148     int error;
149
150     /* Open the output file to write to it. */
151     if ((error = avio_open(&output_io_context, filename,
152                            AVIO_FLAG_WRITE)) < 0) {
153         fprintf(stderr, "Could not open output file '%s' (error '%s')\n",
154                 filename, av_err2str(error));
155         return error;
156     }
157
158     /* Create a new format context for the output container format. */
159     if (!(*output_format_context = avformat_alloc_context())) {
160         fprintf(stderr, "Could not allocate output format context\n");
161         return AVERROR(ENOMEM);
162     }
163
164     /* Associate the output file (pointer) with the container format context. */
165     (*output_format_context)->pb = output_io_context;
166
167     /* Guess the desired container format based on the file extension. */
168     if (!((*output_format_context)->oformat = av_guess_format(NULL, filename,
169                                                               NULL))) {
170         fprintf(stderr, "Could not find output file format\n");
171         goto cleanup;
172     }
173
174     if (!((*output_format_context)->url = av_strdup(filename))) {
175         fprintf(stderr, "Could not allocate url.\n");
176         error = AVERROR(ENOMEM);
177         goto cleanup;
178     }
179
180     /* Find the encoder to be used by its name. */
181     if (!(output_codec = avcodec_find_encoder(AV_CODEC_ID_AAC))) {
182         fprintf(stderr, "Could not find an AAC encoder.\n");
183         goto cleanup;
184     }
185
186     /* Create a new audio stream in the output file container. */
187     if (!(stream = avformat_new_stream(*output_format_context, NULL))) {
188         fprintf(stderr, "Could not create new stream\n");
189         error = AVERROR(ENOMEM);
190         goto cleanup;
191     }
192
193     avctx = avcodec_alloc_context3(output_codec);
194     if (!avctx) {
195         fprintf(stderr, "Could not allocate an encoding context\n");
196         error = AVERROR(ENOMEM);
197         goto cleanup;
198     }
199
200     /* Set the basic encoder parameters.
201      * The input file's sample rate is used to avoid a sample rate conversion. */
202     avctx->channels       = OUTPUT_CHANNELS;
203     avctx->channel_layout = av_get_default_channel_layout(OUTPUT_CHANNELS);
204     avctx->sample_rate    = input_codec_context->sample_rate;
205     avctx->sample_fmt     = output_codec->sample_fmts[0];
206     avctx->bit_rate       = OUTPUT_BIT_RATE;
207
208     /* Allow the use of the experimental AAC encoder. */
209     avctx->strict_std_compliance = FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL;
210
211     /* Set the sample rate for the container. */
212     stream->time_base.den = input_codec_context->sample_rate;
213     stream->time_base.num = 1;
214
215     /* Some container formats (like MP4) require global headers to be present.
216      * Mark the encoder so that it behaves accordingly. */
217     if ((*output_format_context)->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
218         avctx->flags |= AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
219
220     /* Open the encoder for the audio stream to use it later. */
221     if ((error = avcodec_open2(avctx, output_codec, NULL)) < 0) {
222         fprintf(stderr, "Could not open output codec (error '%s')\n",
223                 av_err2str(error));
224         goto cleanup;
225     }
226
227     error = avcodec_parameters_from_context(stream->codecpar, avctx);
228     if (error < 0) {
229         fprintf(stderr, "Could not initialize stream parameters\n");
230         goto cleanup;
231     }
232
233     /* Save the encoder context for easier access later. */
234     *output_codec_context = avctx;
235
236     return 0;
237
238 cleanup:
239     avcodec_free_context(&avctx);
240     avio_closep(&(*output_format_context)->pb);
241     avformat_free_context(*output_format_context);
242     *output_format_context = NULL;
243     return error < 0 ? error : AVERROR_EXIT;
244 }
245
246 /**
247  * Initialize one data packet for reading or writing.
248  * @param packet Packet to be initialized
249  */
250 static void init_packet(AVPacket *packet)
251 {
252     av_init_packet(packet);
253     /* Set the packet data and size so that it is recognized as being empty. */
254     packet->data = NULL;
255     packet->size = 0;
256 }
257
258 /**
259  * Initialize one audio frame for reading from the input file.
260  * @param[out] frame Frame to be initialized
261  * @return Error code (0 if successful)
262  */
263 static int init_input_frame(AVFrame **frame)
264 {
265     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
266         fprintf(stderr, "Could not allocate input frame\n");
267         return AVERROR(ENOMEM);
268     }
269     return 0;
270 }
271
272 /**
273  * Initialize the audio resampler based on the input and output codec settings.
274  * If the input and output sample formats differ, a conversion is required
275  * libswresample takes care of this, but requires initialization.
276  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
277  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
278  * @param[out] resample_context     Resample context for the required conversion
279  * @return Error code (0 if successful)
280  */
281 static int init_resampler(AVCodecContext *input_codec_context,
282                           AVCodecContext *output_codec_context,
283                           SwrContext **resample_context)
284 {
285         int error;
286
287         /*
288          * Create a resampler context for the conversion.
289          * Set the conversion parameters.
290          * Default channel layouts based on the number of channels
291          * are assumed for simplicity (they are sometimes not detected
292          * properly by the demuxer and/or decoder).
293          */
294         *resample_context = swr_alloc_set_opts(NULL,
295                                               av_get_default_channel_layout(output_codec_context->channels),
296                                               output_codec_context->sample_fmt,
297                                               output_codec_context->sample_rate,
298                                               av_get_default_channel_layout(input_codec_context->channels),
299                                               input_codec_context->sample_fmt,
300                                               input_codec_context->sample_rate,
301                                               0, NULL);
302         if (!*resample_context) {
303             fprintf(stderr, "Could not allocate resample context\n");
304             return AVERROR(ENOMEM);
305         }
306         /*
307         * Perform a sanity check so that the number of converted samples is
308         * not greater than the number of samples to be converted.
309         * If the sample rates differ, this case has to be handled differently
310         */
311         av_assert0(output_codec_context->sample_rate == input_codec_context->sample_rate);
312
313         /* Open the resampler with the specified parameters. */
314         if ((error = swr_init(*resample_context)) < 0) {
315             fprintf(stderr, "Could not open resample context\n");
316             swr_free(resample_context);
317             return error;
318         }
319     return 0;
320 }
321
322 /**
323  * Initialize a FIFO buffer for the audio samples to be encoded.
324  * @param[out] fifo                 Sample buffer
325  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
326  * @return Error code (0 if successful)
327  */
328 static int init_fifo(AVAudioFifo **fifo, AVCodecContext *output_codec_context)
329 {
330     /* Create the FIFO buffer based on the specified output sample format. */
331     if (!(*fifo = av_audio_fifo_alloc(output_codec_context->sample_fmt,
332                                       output_codec_context->channels, 1))) {
333         fprintf(stderr, "Could not allocate FIFO\n");
334         return AVERROR(ENOMEM);
335     }
336     return 0;
337 }
338
339 /**
340  * Write the header of the output file container.
341  * @param output_format_context Format context of the output file
342  * @return Error code (0 if successful)
343  */
344 static int write_output_file_header(AVFormatContext *output_format_context)
345 {
346     int error;
347     if ((error = avformat_write_header(output_format_context, NULL)) < 0) {
348         fprintf(stderr, "Could not write output file header (error '%s')\n",
349                 av_err2str(error));
350         return error;
351     }
352     return 0;
353 }
354
355 /**
356  * Decode one audio frame from the input file.
357  * @param      frame                Audio frame to be decoded
358  * @param      input_format_context Format context of the input file
359  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
360  * @param[out] data_present         Indicates whether data has been decoded
361  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
362  *                                  been reached and all data has been
363  *                                  decoded. If this flag is false, there
364  *                                  is more data to be decoded, i.e., this
365  *                                  function has to be called again.
366  * @return Error code (0 if successful)
367  */
368 static int decode_audio_frame(AVFrame *frame,
369                               AVFormatContext *input_format_context,
370                               AVCodecContext *input_codec_context,
371                               int *data_present, int *finished)
372 {
373     /* Packet used for temporary storage. */
374     AVPacket input_packet;
375     int error;
376     init_packet(&input_packet);
377
378     /* Read one audio frame from the input file into a temporary packet. */
379     if ((error = av_read_frame(input_format_context, &input_packet)) < 0) {
380         /* If we are at the end of the file, flush the decoder below. */
381         if (error == AVERROR_EOF)
382             *finished = 1;
383         else {
384             fprintf(stderr, "Could not read frame (error '%s')\n",
385                     av_err2str(error));
386             return error;
387         }
388     }
389
390     /* Send the audio frame stored in the temporary packet to the decoder.
391      * The input audio stream decoder is used to do this. */
392     if ((error = avcodec_send_packet(input_codec_context, &input_packet)) < 0) {
393         fprintf(stderr, "Could not send packet for decoding (error '%s')\n",
394                 av_err2str(error));
395         return error;
396     }
397
398     /* Receive one frame from the decoder. */
399     error = avcodec_receive_frame(input_codec_context, frame);
400     /* If the decoder asks for more data to be able to decode a frame,
401      * return indicating that no data is present. */
402     if (error == AVERROR(EAGAIN)) {
403         error = 0;
404         goto cleanup;
405     /* If the end of the input file is reached, stop decoding. */
406     } else if (error == AVERROR_EOF) {
407         *finished = 1;
408         error = 0;
409         goto cleanup;
410     } else if (error < 0) {
411         fprintf(stderr, "Could not decode frame (error '%s')\n",
412                 av_err2str(error));
413         goto cleanup;
414     /* Default case: Return decoded data. */
415     } else {
416         *data_present = 1;
417         goto cleanup;
418     }
419
420 cleanup:
421     av_packet_unref(&input_packet);
422     return error;
423 }
424
425 /**
426  * Initialize a temporary storage for the specified number of audio samples.
427  * The conversion requires temporary storage due to the different format.
428  * The number of audio samples to be allocated is specified in frame_size.
429  * @param[out] converted_input_samples Array of converted samples. The
430  *                                     dimensions are reference, channel
431  *                                     (for multi-channel audio), sample.
432  * @param      output_codec_context    Codec context of the output file
433  * @param      frame_size              Number of samples to be converted in
434  *                                     each round
435  * @return Error code (0 if successful)
436  */
437 static int init_converted_samples(uint8_t ***converted_input_samples,
438                                   AVCodecContext *output_codec_context,
439                                   int frame_size)
440 {
441     int error;
442
443     /* Allocate as many pointers as there are audio channels.
444      * Each pointer will later point to the audio samples of the corresponding
445      * channels (although it may be NULL for interleaved formats).
446      */
447     if (!(*converted_input_samples = calloc(output_codec_context->channels,
448                                             sizeof(**converted_input_samples)))) {
449         fprintf(stderr, "Could not allocate converted input sample pointers\n");
450         return AVERROR(ENOMEM);
451     }
452
453     /* Allocate memory for the samples of all channels in one consecutive
454      * block for convenience. */
455     if ((error = av_samples_alloc(*converted_input_samples, NULL,
456                                   output_codec_context->channels,
457                                   frame_size,
458                                   output_codec_context->sample_fmt, 0)) < 0) {
459         fprintf(stderr,
460                 "Could not allocate converted input samples (error '%s')\n",
461                 av_err2str(error));
462         av_freep(&(*converted_input_samples)[0]);
463         free(*converted_input_samples);
464         return error;
465     }
466     return 0;
467 }
468
469 /**
470  * Convert the input audio samples into the output sample format.
471  * The conversion happens on a per-frame basis, the size of which is
472  * specified by frame_size.
473  * @param      input_data       Samples to be decoded. The dimensions are
474  *                              channel (for multi-channel audio), sample.
475  * @param[out] converted_data   Converted samples. The dimensions are channel
476  *                              (for multi-channel audio), sample.
477  * @param      frame_size       Number of samples to be converted
478  * @param      resample_context Resample context for the conversion
479  * @return Error code (0 if successful)
480  */
481 static int convert_samples(const uint8_t **input_data,
482                            uint8_t **converted_data, const int frame_size,
483                            SwrContext *resample_context)
484 {
485     int error;
486
487     /* Convert the samples using the resampler. */
488     if ((error = swr_convert(resample_context,
489                              converted_data, frame_size,
490                              input_data    , frame_size)) < 0) {
491         fprintf(stderr, "Could not convert input samples (error '%s')\n",
492                 av_err2str(error));
493         return error;
494     }
495
496     return 0;
497 }
498
499 /**
500  * Add converted input audio samples to the FIFO buffer for later processing.
501  * @param fifo                    Buffer to add the samples to
502  * @param converted_input_samples Samples to be added. The dimensions are channel
503  *                                (for multi-channel audio), sample.
504  * @param frame_size              Number of samples to be converted
505  * @return Error code (0 if successful)
506  */
507 static int add_samples_to_fifo(AVAudioFifo *fifo,
508                                uint8_t **converted_input_samples,
509                                const int frame_size)
510 {
511     int error;
512
513     /* Make the FIFO as large as it needs to be to hold both,
514      * the old and the new samples. */
515     if ((error = av_audio_fifo_realloc(fifo, av_audio_fifo_size(fifo) + frame_size)) < 0) {
516         fprintf(stderr, "Could not reallocate FIFO\n");
517         return error;
518     }
519
520     /* Store the new samples in the FIFO buffer. */
521     if (av_audio_fifo_write(fifo, (void **)converted_input_samples,
522                             frame_size) < frame_size) {
523         fprintf(stderr, "Could not write data to FIFO\n");
524         return AVERROR_EXIT;
525     }
526     return 0;
527 }
528
529 /**
530  * Read one audio frame from the input file, decode, convert and store
531  * it in the FIFO buffer.
532  * @param      fifo                 Buffer used for temporary storage
533  * @param      input_format_context Format context of the input file
534  * @param      input_codec_context  Codec context of the input file
535  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
536  * @param      resampler_context    Resample context for the conversion
537  * @param[out] finished             Indicates whether the end of file has
538  *                                  been reached and all data has been
539  *                                  decoded. If this flag is false,
540  *                                  there is more data to be decoded,
541  *                                  i.e., this function has to be called
542  *                                  again.
543  * @return Error code (0 if successful)
544  */
545 static int read_decode_convert_and_store(AVAudioFifo *fifo,
546                                          AVFormatContext *input_format_context,
547                                          AVCodecContext *input_codec_context,
548                                          AVCodecContext *output_codec_context,
549                                          SwrContext *resampler_context,
550                                          int *finished)
551 {
552     /* Temporary storage of the input samples of the frame read from the file. */
553     AVFrame *input_frame = NULL;
554     /* Temporary storage for the converted input samples. */
555     uint8_t **converted_input_samples = NULL;
556     int data_present = 0;
557     int ret = AVERROR_EXIT;
558
559     /* Initialize temporary storage for one input frame. */
560     if (init_input_frame(&input_frame))
561         goto cleanup;
562     /* Decode one frame worth of audio samples. */
563     if (decode_audio_frame(input_frame, input_format_context,
564                            input_codec_context, &data_present, finished))
565         goto cleanup;
566     /* If we are at the end of the file and there are no more samples
567      * in the decoder which are delayed, we are actually finished.
568      * This must not be treated as an error. */
569     if (*finished) {
570         ret = 0;
571         goto cleanup;
572     }
573     /* If there is decoded data, convert and store it. */
574     if (data_present) {
575         /* Initialize the temporary storage for the converted input samples. */
576         if (init_converted_samples(&converted_input_samples, output_codec_context,
577                                    input_frame->nb_samples))
578             goto cleanup;
579
580         /* Convert the input samples to the desired output sample format.
581          * This requires a temporary storage provided by converted_input_samples. */
582         if (convert_samples((const uint8_t**)input_frame->extended_data, converted_input_samples,
583                             input_frame->nb_samples, resampler_context))
584             goto cleanup;
585
586         /* Add the converted input samples to the FIFO buffer for later processing. */
587         if (add_samples_to_fifo(fifo, converted_input_samples,
588                                 input_frame->nb_samples))
589             goto cleanup;
590         ret = 0;
591     }
592     ret = 0;
593
594 cleanup:
595     if (converted_input_samples) {
596         av_freep(&converted_input_samples[0]);
597         free(converted_input_samples);
598     }
599     av_frame_free(&input_frame);
600
601     return ret;
602 }
603
604 /**
605  * Initialize one input frame for writing to the output file.
606  * The frame will be exactly frame_size samples large.
607  * @param[out] frame                Frame to be initialized
608  * @param      output_codec_context Codec context of the output file
609  * @param      frame_size           Size of the frame
610  * @return Error code (0 if successful)
611  */
612 static int init_output_frame(AVFrame **frame,
613                              AVCodecContext *output_codec_context,
614                              int frame_size)
615 {
616     int error;
617
618     /* Create a new frame to store the audio samples. */
619     if (!(*frame = av_frame_alloc())) {
620         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame\n");
621         return AVERROR_EXIT;
622     }
623
624     /* Set the frame's parameters, especially its size and format.
625      * av_frame_get_buffer needs this to allocate memory for the
626      * audio samples of the frame.
627      * Default channel layouts based on the number of channels
628      * are assumed for simplicity. */
629     (*frame)->nb_samples     = frame_size;
630     (*frame)->channel_layout = output_codec_context->channel_layout;
631     (*frame)->format         = output_codec_context->sample_fmt;
632     (*frame)->sample_rate    = output_codec_context->sample_rate;
633
634     /* Allocate the samples of the created frame. This call will make
635      * sure that the audio frame can hold as many samples as specified. */
636     if ((error = av_frame_get_buffer(*frame, 0)) < 0) {
637         fprintf(stderr, "Could not allocate output frame samples (error '%s')\n",
638                 av_err2str(error));
639         av_frame_free(frame);
640         return error;
641     }
642
643     return 0;
644 }
645
646 /* Global timestamp for the audio frames. */
647 static int64_t pts = 0;
648
649 /**
650  * Encode one frame worth of audio to the output file.
651  * @param      frame                 Samples to be encoded
652  * @param      output_format_context Format context of the output file
653  * @param      output_codec_context  Codec context of the output file
654  * @param[out] data_present          Indicates whether data has been
655  *                                   encoded
656  * @return Error code (0 if successful)
657  */
658 static int encode_audio_frame(AVFrame *frame,
659                               AVFormatContext *output_format_context,
660                               AVCodecContext *output_codec_context,
661                               int *data_present)
662 {
663     /* Packet used for temporary storage. */
664     AVPacket output_packet;
665     int error;
666     init_packet(&output_packet);
667
668     /* Set a timestamp based on the sample rate for the container. */
669     if (frame) {
670         frame->pts = pts;
671         pts += frame->nb_samples;
672     }
673
674     /* Send the audio frame stored in the temporary packet to the encoder.
675      * The output audio stream encoder is used to do this. */
676     error = avcodec_send_frame(output_codec_context, frame);
677     /* The encoder signals that it has nothing more to encode. */
678     if (error == AVERROR_EOF) {
679         error = 0;
680         goto cleanup;
681     } else if (error < 0) {
682         fprintf(stderr, "Could not send packet for encoding (error '%s')\n",
683                 av_err2str(error));
684         return error;
685     }
686
687     /* Receive one encoded frame from the encoder. */
688     error = avcodec_receive_packet(output_codec_context, &output_packet);
689     /* If the encoder asks for more data to be able to provide an
690      * encoded frame, return indicating that no data is present. */
691     if (error == AVERROR(EAGAIN)) {
692         error = 0;
693         goto cleanup;
694     /* If the last frame has been encoded, stop encoding. */
695     } else if (error == AVERROR_EOF) {
696         error = 0;
697         goto cleanup;
698     } else if (error < 0) {
699         fprintf(stderr, "Could not encode frame (error '%s')\n",
700                 av_err2str(error));
701         goto cleanup;
702     /* Default case: Return encoded data. */
703     } else {
704         *data_present = 1;
705     }
706
707     /* Write one audio frame from the temporary packet to the output file. */
708     if (*data_present &&
709         (error = av_write_frame(output_format_context, &output_packet)) < 0) {
710         fprintf(stderr, "Could not write frame (error '%s')\n",
711                 av_err2str(error));
712         goto cleanup;
713     }
714
715 cleanup:
716     av_packet_unref(&output_packet);
717     return error;
718 }
719
720 /**
721  * Load one audio frame from the FIFO buffer, encode and write it to the
722  * output file.
723  * @param fifo                  Buffer used for temporary storage
724  * @param output_format_context Format context of the output file
725  * @param output_codec_context  Codec context of the output file
726  * @return Error code (0 if successful)
727  */
728 static int load_encode_and_write(AVAudioFifo *fifo,
729                                  AVFormatContext *output_format_context,
730                                  AVCodecContext *output_codec_context)
731 {
732     /* Temporary storage of the output samples of the frame written to the file. */
733     AVFrame *output_frame;
734     /* Use the maximum number of possible samples per frame.
735      * If there is less than the maximum possible frame size in the FIFO
736      * buffer use this number. Otherwise, use the maximum possible frame size. */
737     const int frame_size = FFMIN(av_audio_fifo_size(fifo),
738                                  output_codec_context->frame_size);
739     int data_written;
740
741     /* Initialize temporary storage for one output frame. */
742     if (init_output_frame(&output_frame, output_codec_context, frame_size))
743         return AVERROR_EXIT;
744
745     /* Read as many samples from the FIFO buffer as required to fill the frame.
746      * The samples are stored in the frame temporarily. */
747     if (av_audio_fifo_read(fifo, (void **)output_frame->data, frame_size) < frame_size) {
748         fprintf(stderr, "Could not read data from FIFO\n");
749         av_frame_free(&output_frame);
750         return AVERROR_EXIT;
751     }
752
753     /* Encode one frame worth of audio samples. */
754     if (encode_audio_frame(output_frame, output_format_context,
755                            output_codec_context, &data_written)) {
756         av_frame_free(&output_frame);
757         return AVERROR_EXIT;
758     }
759     av_frame_free(&output_frame);
760     return 0;
761 }
762
763 /**
764  * Write the trailer of the output file container.
765  * @param output_format_context Format context of the output file
766  * @return Error code (0 if successful)
767  */
768 static int write_output_file_trailer(AVFormatContext *output_format_context)
769 {
770     int error;
771     if ((error = av_write_trailer(output_format_context)) < 0) {
772         fprintf(stderr, "Could not write output file trailer (error '%s')\n",
773                 av_err2str(error));
774         return error;
775     }
776     return 0;
777 }
778
779 int main(int argc, char **argv)
780 {
781     AVFormatContext *input_format_context = NULL, *output_format_context = NULL;
782     AVCodecContext *input_codec_context = NULL, *output_codec_context = NULL;
783     SwrContext *resample_context = NULL;
784     AVAudioFifo *fifo = NULL;
785     int ret = AVERROR_EXIT;
786
787     if (argc != 3) {
788         fprintf(stderr, "Usage: %s <input file> <output file>\n", argv[0]);
789         exit(1);
790     }
791
792     /* Open the input file for reading. */
793     if (open_input_file(argv[1], &input_format_context,
794                         &input_codec_context))
795         goto cleanup;
796     /* Open the output file for writing. */
797     if (open_output_file(argv[2], input_codec_context,
798                          &output_format_context, &output_codec_context))
799         goto cleanup;
800     /* Initialize the resampler to be able to convert audio sample formats. */
801     if (init_resampler(input_codec_context, output_codec_context,
802                        &resample_context))
803         goto cleanup;
804     /* Initialize the FIFO buffer to store audio samples to be encoded. */
805     if (init_fifo(&fifo, output_codec_context))
806         goto cleanup;
807     /* Write the header of the output file container. */
808     if (write_output_file_header(output_format_context))
809         goto cleanup;
810
811     /* Loop as long as we have input samples to read or output samples
812      * to write; abort as soon as we have neither. */
813     while (1) {
814         /* Use the encoder's desired frame size for processing. */
815         const int output_frame_size = output_codec_context->frame_size;
816         int finished                = 0;
817
818         /* Make sure that there is one frame worth of samples in the FIFO
819          * buffer so that the encoder can do its work.
820          * Since the decoder's and the encoder's frame size may differ, we
821          * need to FIFO buffer to store as many frames worth of input samples
822          * that they make up at least one frame worth of output samples. */
823         while (av_audio_fifo_size(fifo) < output_frame_size) {
824             /* Decode one frame worth of audio samples, convert it to the
825              * output sample format and put it into the FIFO buffer. */
826             if (read_decode_convert_and_store(fifo, input_format_context,
827                                               input_codec_context,
828                                               output_codec_context,
829                                               resample_context, &finished))
830                 goto cleanup;
831
832             /* If we are at the end of the input file, we continue
833              * encoding the remaining audio samples to the output file. */
834             if (finished)
835                 break;
836         }
837
838         /* If we have enough samples for the encoder, we encode them.
839          * At the end of the file, we pass the remaining samples to
840          * the encoder. */
841         while (av_audio_fifo_size(fifo) >= output_frame_size ||
842                (finished && av_audio_fifo_size(fifo) > 0))
843             /* Take one frame worth of audio samples from the FIFO buffer,
844              * encode it and write it to the output file. */
845             if (load_encode_and_write(fifo, output_format_context,
846                                       output_codec_context))
847                 goto cleanup;
848
849         /* If we are at the end of the input file and have encoded
850          * all remaining samples, we can exit this loop and finish. */
851         if (finished) {
852             int data_written;
853             /* Flush the encoder as it may have delayed frames. */
854             do {
855                 data_written = 0;
856                 if (encode_audio_frame(NULL, output_format_context,
857                                        output_codec_context, &data_written))
858                     goto cleanup;
859             } while (data_written);
860             break;
861         }
862     }
863
864     /* Write the trailer of the output file container. */
865     if (write_output_file_trailer(output_format_context))
866         goto cleanup;
867     ret = 0;
868
869 cleanup:
870     if (fifo)
871         av_audio_fifo_free(fifo);
872     swr_free(&resample_context);
873     if (output_codec_context)
874         avcodec_free_context(&output_codec_context);
875     if (output_format_context) {
876         avio_closep(&output_format_context->pb);
877         avformat_free_context(output_format_context);
878     }
879     if (input_codec_context)
880         avcodec_free_context(&input_codec_context);
881     if (input_format_context)
882         avformat_close_input(&input_format_context);
883
884     return ret;
885 }