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