asfdec: fallback to binary search internally
[ffmpeg.git] / libavformat / output-example.c
1 /*
2  * Libavformat API example: Output a media file in any supported
3  * libavformat format. The default codecs are used.
4  *
5  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
6  *
7  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
8  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
9  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
10  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
11  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
12  * furnished to do so, subject to the following conditions:
13  *
14  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
15  * all copies or substantial portions of the Software.
16  *
17  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
18  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
19  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
20  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
21  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
22  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
23  * THE SOFTWARE.
24  */
25 #include <stdlib.h>
26 #include <stdio.h>
27 #include <string.h>
28 #include <math.h>
29
30 #include "libavformat/avformat.h"
31 #include "libswscale/swscale.h"
32
33 #undef exit
34
35 /* 5 seconds stream duration */
36 #define STREAM_DURATION   5.0
37 #define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
38 #define STREAM_NB_FRAMES  ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
39 #define STREAM_PIX_FMT PIX_FMT_YUV420P /* default pix_fmt */
40
41 static int sws_flags = SWS_BICUBIC;
42
43 /**************************************************************/
44 /* audio output */
45
46 float t, tincr, tincr2;
47 int16_t *samples;
48 uint8_t *audio_outbuf;
49 int audio_outbuf_size;
50 int audio_input_frame_size;
51
52 /*
53  * add an audio output stream
54  */
55 static AVStream *add_audio_stream(AVFormatContext *oc, enum CodecID codec_id)
56 {
57     AVCodecContext *c;
58     AVStream *st;
59
60     st = av_new_stream(oc, 1);
61     if (!st) {
62         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
63         exit(1);
64     }
65
66     c = st->codec;
67     c->codec_id = codec_id;
68     c->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
69
70     /* put sample parameters */
71     c->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
72     c->bit_rate = 64000;
73     c->sample_rate = 44100;
74     c->channels = 2;
75
76     // some formats want stream headers to be separate
77     if(oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
78         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
79
80     return st;
81 }
82
83 static void open_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
84 {
85     AVCodecContext *c;
86     AVCodec *codec;
87
88     c = st->codec;
89
90     /* find the audio encoder */
91     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
92     if (!codec) {
93         fprintf(stderr, "codec not found\n");
94         exit(1);
95     }
96
97     /* open it */
98     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
99         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
100         exit(1);
101     }
102
103     /* init signal generator */
104     t = 0;
105     tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
106     /* increment frequency by 110 Hz per second */
107     tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
108
109     audio_outbuf_size = 10000;
110     audio_outbuf = av_malloc(audio_outbuf_size);
111
112     /* ugly hack for PCM codecs (will be removed ASAP with new PCM
113        support to compute the input frame size in samples */
114     if (c->frame_size <= 1) {
115         audio_input_frame_size = audio_outbuf_size / c->channels;
116         switch(st->codec->codec_id) {
117         case CODEC_ID_PCM_S16LE:
118         case CODEC_ID_PCM_S16BE:
119         case CODEC_ID_PCM_U16LE:
120         case CODEC_ID_PCM_U16BE:
121             audio_input_frame_size >>= 1;
122             break;
123         default:
124             break;
125         }
126     } else {
127         audio_input_frame_size = c->frame_size;
128     }
129     samples = av_malloc(audio_input_frame_size * 2 * c->channels);
130 }
131
132 /* prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
133    'nb_channels' channels */
134 static void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
135 {
136     int j, i, v;
137     int16_t *q;
138
139     q = samples;
140     for(j=0;j<frame_size;j++) {
141         v = (int)(sin(t) * 10000);
142         for(i = 0; i < nb_channels; i++)
143             *q++ = v;
144         t += tincr;
145         tincr += tincr2;
146     }
147 }
148
149 static void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
150 {
151     AVCodecContext *c;
152     AVPacket pkt;
153     av_init_packet(&pkt);
154
155     c = st->codec;
156
157     get_audio_frame(samples, audio_input_frame_size, c->channels);
158
159     pkt.size= avcodec_encode_audio(c, audio_outbuf, audio_outbuf_size, samples);
160
161     if (c->coded_frame && c->coded_frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
162         pkt.pts= av_rescale_q(c->coded_frame->pts, c->time_base, st->time_base);
163     pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
164     pkt.stream_index= st->index;
165     pkt.data= audio_outbuf;
166
167     /* write the compressed frame in the media file */
168     if (av_interleaved_write_frame(oc, &pkt) != 0) {
169         fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
170         exit(1);
171     }
172 }
173
174 static void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
175 {
176     avcodec_close(st->codec);
177
178     av_free(samples);
179     av_free(audio_outbuf);
180 }
181
182 /**************************************************************/
183 /* video output */
184
185 AVFrame *picture, *tmp_picture;
186 uint8_t *video_outbuf;
187 int frame_count, video_outbuf_size;
188
189 /* add a video output stream */
190 static AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, enum CodecID codec_id)
191 {
192     AVCodecContext *c;
193     AVStream *st;
194
195     st = av_new_stream(oc, 0);
196     if (!st) {
197         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
198         exit(1);
199     }
200
201     c = st->codec;
202     c->codec_id = codec_id;
203     c->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
204
205     /* put sample parameters */
206     c->bit_rate = 400000;
207     /* resolution must be a multiple of two */
208     c->width = 352;
209     c->height = 288;
210     /* time base: this is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
211        of which frame timestamps are represented. for fixed-fps content,
212        timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
213        identically 1. */
214     c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
215     c->time_base.num = 1;
216     c->gop_size = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
217     c->pix_fmt = STREAM_PIX_FMT;
218     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
219         /* just for testing, we also add B frames */
220         c->max_b_frames = 2;
221     }
222     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO){
223         /* Needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow.
224            This does not happen with normal video, it just happens here as
225            the motion of the chroma plane does not match the luma plane. */
226         c->mb_decision=2;
227     }
228     // some formats want stream headers to be separate
229     if(oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
230         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
231
232     return st;
233 }
234
235 static AVFrame *alloc_picture(enum PixelFormat pix_fmt, int width, int height)
236 {
237     AVFrame *picture;
238     uint8_t *picture_buf;
239     int size;
240
241     picture = avcodec_alloc_frame();
242     if (!picture)
243         return NULL;
244     size = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
245     picture_buf = av_malloc(size);
246     if (!picture_buf) {
247         av_free(picture);
248         return NULL;
249     }
250     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf,
251                    pix_fmt, width, height);
252     return picture;
253 }
254
255 static void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
256 {
257     AVCodec *codec;
258     AVCodecContext *c;
259
260     c = st->codec;
261
262     /* find the video encoder */
263     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
264     if (!codec) {
265         fprintf(stderr, "codec not found\n");
266         exit(1);
267     }
268
269     /* open the codec */
270     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
271         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
272         exit(1);
273     }
274
275     video_outbuf = NULL;
276     if (!(oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE)) {
277         /* allocate output buffer */
278         /* XXX: API change will be done */
279         /* buffers passed into lav* can be allocated any way you prefer,
280            as long as they're aligned enough for the architecture, and
281            they're freed appropriately (such as using av_free for buffers
282            allocated with av_malloc) */
283         video_outbuf_size = 200000;
284         video_outbuf = av_malloc(video_outbuf_size);
285     }
286
287     /* allocate the encoded raw picture */
288     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
289     if (!picture) {
290         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
291         exit(1);
292     }
293
294     /* if the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
295        picture is needed too. It is then converted to the required
296        output format */
297     tmp_picture = NULL;
298     if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
299         tmp_picture = alloc_picture(PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
300         if (!tmp_picture) {
301             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
302             exit(1);
303         }
304     }
305 }
306
307 /* prepare a dummy image */
308 static void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index, int width, int height)
309 {
310     int x, y, i;
311
312     i = frame_index;
313
314     /* Y */
315     for(y=0;y<height;y++) {
316         for(x=0;x<width;x++) {
317             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
318         }
319     }
320
321     /* Cb and Cr */
322     for(y=0;y<height/2;y++) {
323         for(x=0;x<width/2;x++) {
324             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
325             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
326         }
327     }
328 }
329
330 static void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
331 {
332     int out_size, ret;
333     AVCodecContext *c;
334     static struct SwsContext *img_convert_ctx;
335
336     c = st->codec;
337
338     if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
339         /* no more frame to compress. The codec has a latency of a few
340            frames if using B frames, so we get the last frames by
341            passing the same picture again */
342     } else {
343         if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
344             /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
345                to the codec pixel format if needed */
346             if (img_convert_ctx == NULL) {
347                 img_convert_ctx = sws_getContext(c->width, c->height,
348                                                  PIX_FMT_YUV420P,
349                                                  c->width, c->height,
350                                                  c->pix_fmt,
351                                                  sws_flags, NULL, NULL, NULL);
352                 if (img_convert_ctx == NULL) {
353                     fprintf(stderr, "Cannot initialize the conversion context\n");
354                     exit(1);
355                 }
356             }
357             fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
358             sws_scale(img_convert_ctx, tmp_picture->data, tmp_picture->linesize,
359                       0, c->height, picture->data, picture->linesize);
360         } else {
361             fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
362         }
363     }
364
365
366     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
367         /* raw video case. The API will change slightly in the near
368            futur for that */
369         AVPacket pkt;
370         av_init_packet(&pkt);
371
372         pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
373         pkt.stream_index= st->index;
374         pkt.data= (uint8_t *)picture;
375         pkt.size= sizeof(AVPicture);
376
377         ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
378     } else {
379         /* encode the image */
380         out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf, video_outbuf_size, picture);
381         /* if zero size, it means the image was buffered */
382         if (out_size > 0) {
383             AVPacket pkt;
384             av_init_packet(&pkt);
385
386             if (c->coded_frame->pts != AV_NOPTS_VALUE)
387                 pkt.pts= av_rescale_q(c->coded_frame->pts, c->time_base, st->time_base);
388             if(c->coded_frame->key_frame)
389                 pkt.flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
390             pkt.stream_index= st->index;
391             pkt.data= video_outbuf;
392             pkt.size= out_size;
393
394             /* write the compressed frame in the media file */
395             ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
396         } else {
397             ret = 0;
398         }
399     }
400     if (ret != 0) {
401         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
402         exit(1);
403     }
404     frame_count++;
405 }
406
407 static void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
408 {
409     avcodec_close(st->codec);
410     av_free(picture->data[0]);
411     av_free(picture);
412     if (tmp_picture) {
413         av_free(tmp_picture->data[0]);
414         av_free(tmp_picture);
415     }
416     av_free(video_outbuf);
417 }
418
419 /**************************************************************/
420 /* media file output */
421
422 int main(int argc, char **argv)
423 {
424     const char *filename;
425     AVOutputFormat *fmt;
426     AVFormatContext *oc;
427     AVStream *audio_st, *video_st;
428     double audio_pts, video_pts;
429     int i;
430
431     /* initialize libavcodec, and register all codecs and formats */
432     av_register_all();
433
434     if (argc != 2) {
435         printf("usage: %s output_file\n"
436                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
437                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
438                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
439                "\n", argv[0]);
440         exit(1);
441     }
442
443     filename = argv[1];
444
445     /* auto detect the output format from the name. default is
446        mpeg. */
447     fmt = av_guess_format(NULL, filename, NULL);
448     if (!fmt) {
449         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
450         fmt = av_guess_format("mpeg", NULL, NULL);
451     }
452     if (!fmt) {
453         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
454         exit(1);
455     }
456
457     /* allocate the output media context */
458     oc = avformat_alloc_context();
459     if (!oc) {
460         fprintf(stderr, "Memory error\n");
461         exit(1);
462     }
463     oc->oformat = fmt;
464     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
465
466     /* add the audio and video streams using the default format codecs
467        and initialize the codecs */
468     video_st = NULL;
469     audio_st = NULL;
470     if (fmt->video_codec != CODEC_ID_NONE) {
471         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
472     }
473     if (fmt->audio_codec != CODEC_ID_NONE) {
474         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
475     }
476
477     /* set the output parameters (must be done even if no
478        parameters). */
479     if (av_set_parameters(oc, NULL) < 0) {
480         fprintf(stderr, "Invalid output format parameters\n");
481         exit(1);
482     }
483
484     av_dump_format(oc, 0, filename, 1);
485
486     /* now that all the parameters are set, we can open the audio and
487        video codecs and allocate the necessary encode buffers */
488     if (video_st)
489         open_video(oc, video_st);
490     if (audio_st)
491         open_audio(oc, audio_st);
492
493     /* open the output file, if needed */
494     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
495         if (avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
496             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
497             exit(1);
498         }
499     }
500
501     /* write the stream header, if any */
502     av_write_header(oc);
503
504     for(;;) {
505         /* compute current audio and video time */
506         if (audio_st)
507             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * audio_st->time_base.num / audio_st->time_base.den;
508         else
509             audio_pts = 0.0;
510
511         if (video_st)
512             video_pts = (double)video_st->pts.val * video_st->time_base.num / video_st->time_base.den;
513         else
514             video_pts = 0.0;
515
516         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) &&
517             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
518             break;
519
520         /* write interleaved audio and video frames */
521         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
522             write_audio_frame(oc, audio_st);
523         } else {
524             write_video_frame(oc, video_st);
525         }
526     }
527
528     /* write the trailer, if any.  the trailer must be written
529      * before you close the CodecContexts open when you wrote the
530      * header; otherwise write_trailer may try to use memory that
531      * was freed on av_codec_close() */
532     av_write_trailer(oc);
533
534     /* close each codec */
535     if (video_st)
536         close_video(oc, video_st);
537     if (audio_st)
538         close_audio(oc, audio_st);
539
540     /* free the streams */
541     for(i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
542         av_freep(&oc->streams[i]->codec);
543         av_freep(&oc->streams[i]);
544     }
545
546     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
547         /* close the output file */
548         avio_close(oc->pb);
549     }
550
551     /* free the stream */
552     av_free(oc);
553
554     return 0;
555 }