fix altivec.h inclusion (vector keyword in structure)
[ffmpeg.git] / 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 #ifndef M_PI
31 #define M_PI 3.1415926535897931
32 #endif
33
34 #include "avformat.h"
35
36 /* 5 seconds stream duration */
37 #define STREAM_DURATION   5.0
38 #define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
39 #define STREAM_NB_FRAMES  ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
40
41 /**************************************************************/
42 /* audio output */
43
44 float t, tincr, tincr2;
45 int16_t *samples;
46 uint8_t *audio_outbuf;
47 int audio_outbuf_size;
48 int audio_input_frame_size;
49
50 /* 
51  * add an audio output stream
52  */
53 AVStream *add_audio_stream(AVFormatContext *oc, int codec_id)
54 {
55     AVCodecContext *c;
56     AVStream *st;
57
58     st = av_new_stream(oc, 1);
59     if (!st) {
60         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
61         exit(1);
62     }
63
64     c = &st->codec;
65     c->codec_id = codec_id;
66     c->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
67
68     /* put sample parameters */
69     c->bit_rate = 64000;
70     c->sample_rate = 44100;
71     c->channels = 2;
72     return st;
73 }
74
75 void open_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
76 {
77     AVCodecContext *c;
78     AVCodec *codec;
79
80     c = &st->codec;
81
82     /* find the audio encoder */
83     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
84     if (!codec) {
85         fprintf(stderr, "codec not found\n");
86         exit(1);
87     }
88
89     /* open it */
90     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
91         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
92         exit(1);
93     }
94
95     /* init signal generator */
96     t = 0;
97     tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
98     /* increment frequency by 110 Hz per second */
99     tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
100
101     audio_outbuf_size = 10000;
102     audio_outbuf = malloc(audio_outbuf_size);
103
104     /* ugly hack for PCM codecs (will be removed ASAP with new PCM
105        support to compute the input frame size in samples */
106     if (c->frame_size <= 1) {
107         audio_input_frame_size = audio_outbuf_size / c->channels;
108         switch(st->codec.codec_id) {
109         case CODEC_ID_PCM_S16LE:
110         case CODEC_ID_PCM_S16BE:
111         case CODEC_ID_PCM_U16LE:
112         case CODEC_ID_PCM_U16BE:
113             audio_input_frame_size >>= 1;
114             break;
115         default:
116             break;
117         }
118     } else {
119         audio_input_frame_size = c->frame_size;
120     }
121     samples = malloc(audio_input_frame_size * 2 * c->channels);
122 }
123
124 /* prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
125    'nb_channels' channels */
126 void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
127 {
128     int j, i, v;
129     int16_t *q;
130
131     q = samples;
132     for(j=0;j<frame_size;j++) {
133         v = (int)(sin(t) * 10000);
134         for(i = 0; i < nb_channels; i++)
135             *q++ = v;
136         t += tincr;
137         tincr += tincr2;
138     }
139 }
140
141 void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
142 {
143     int out_size;
144     AVCodecContext *c;
145     AVPacket pkt;
146     av_init_packet(&pkt);
147     
148     c = &st->codec;
149
150     get_audio_frame(samples, audio_input_frame_size, c->channels);
151
152     pkt.size= avcodec_encode_audio(c, audio_outbuf, audio_outbuf_size, samples);
153
154     pkt.pts= c->coded_frame->pts;
155     pkt.flags |= PKT_FLAG_KEY;
156     pkt.stream_index= st->index;
157     pkt.data= audio_outbuf;
158
159     /* write the compressed frame in the media file */
160     if (av_write_frame(oc, &pkt) != 0) {
161         fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
162         exit(1);
163     }
164 }
165
166 void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
167 {
168     avcodec_close(&st->codec);
169     
170     av_free(samples);
171     av_free(audio_outbuf);
172 }
173
174 /**************************************************************/
175 /* video output */
176
177 AVFrame *picture, *tmp_picture;
178 uint8_t *video_outbuf;
179 int frame_count, video_outbuf_size;
180
181 /* add a video output stream */
182 AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, int codec_id)
183 {
184     AVCodecContext *c;
185     AVStream *st;
186
187     st = av_new_stream(oc, 0);
188     if (!st) {
189         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
190         exit(1);
191     }
192     
193     c = &st->codec;
194     c->codec_id = codec_id;
195     c->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
196
197     /* put sample parameters */
198     c->bit_rate = 400000;
199     /* resolution must be a multiple of two */
200     c->width = 352;  
201     c->height = 288;
202     /* frames per second */
203     c->frame_rate = STREAM_FRAME_RATE;  
204     c->frame_rate_base = 1;
205     c->gop_size = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
206     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
207         /* just for testing, we also add B frames */
208         c->max_b_frames = 2;
209     }
210     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO){
211         /* needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow 
212            this doesnt happen with normal video, it just happens here as the 
213            motion of the chroma plane doesnt match the luma plane */
214         c->mb_decision=2;
215     }
216     // some formats want stream headers to be seperate
217     if(!strcmp(oc->oformat->name, "mp4") || !strcmp(oc->oformat->name, "mov") || !strcmp(oc->oformat->name, "3gp"))
218         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
219     
220     return st;
221 }
222
223 AVFrame *alloc_picture(int pix_fmt, int width, int height)
224 {
225     AVFrame *picture;
226     uint8_t *picture_buf;
227     int size;
228     
229     picture = avcodec_alloc_frame();
230     if (!picture)
231         return NULL;
232     size = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
233     picture_buf = malloc(size);
234     if (!picture_buf) {
235         av_free(picture);
236         return NULL;
237     }
238     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf, 
239                    pix_fmt, width, height);
240     return picture;
241 }
242     
243 void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
244 {
245     AVCodec *codec;
246     AVCodecContext *c;
247
248     c = &st->codec;
249
250     /* find the video encoder */
251     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
252     if (!codec) {
253         fprintf(stderr, "codec not found\n");
254         exit(1);
255     }
256
257     /* open the codec */
258     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
259         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
260         exit(1);
261     }
262
263     video_outbuf = NULL;
264     if (!(oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE)) {
265         /* allocate output buffer */
266         /* XXX: API change will be done */
267         video_outbuf_size = 200000;
268         video_outbuf = malloc(video_outbuf_size);
269     }
270
271     /* allocate the encoded raw picture */
272     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
273     if (!picture) {
274         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
275         exit(1);
276     }
277
278     /* if the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
279        picture is needed too. It is then converted to the required
280        output format */
281     tmp_picture = NULL;
282     if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
283         tmp_picture = alloc_picture(PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
284         if (!tmp_picture) {
285             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
286             exit(1);
287         }
288     }
289 }
290
291 /* prepare a dummy image */
292 void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index, int width, int height)
293 {
294     int x, y, i;
295
296     i = frame_index;
297
298     /* Y */
299     for(y=0;y<height;y++) {
300         for(x=0;x<width;x++) {
301             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
302         }
303     }
304     
305     /* Cb and Cr */
306     for(y=0;y<height/2;y++) {
307         for(x=0;x<width/2;x++) {
308             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
309             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
310         }
311     }
312 }
313
314 void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
315 {
316     int out_size, ret;
317     AVCodecContext *c;
318     AVFrame *picture_ptr;
319     
320     c = &st->codec;
321     
322     if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
323         /* no more frame to compress. The codec has a latency of a few
324            frames if using B frames, so we get the last frames by
325            passing a NULL picture */
326         picture_ptr = NULL;
327     } else {
328         if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
329             /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
330                to the codec pixel format if needed */
331             fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
332             img_convert((AVPicture *)picture, c->pix_fmt, 
333                         (AVPicture *)tmp_picture, PIX_FMT_YUV420P,
334                         c->width, c->height);
335         } else {
336             fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
337         }
338         picture_ptr = picture;
339     }
340
341     
342     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
343         /* raw video case. The API will change slightly in the near
344            futur for that */
345         AVPacket pkt;
346         av_init_packet(&pkt);
347         
348         pkt.flags |= PKT_FLAG_KEY;
349         pkt.stream_index= st->index;
350         pkt.data= (uint8_t *)picture_ptr;
351         pkt.size= sizeof(AVPicture);
352         
353         ret = av_write_frame(oc, &pkt);
354     } else {
355         /* encode the image */
356         out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf, video_outbuf_size, picture_ptr);
357         /* if zero size, it means the image was buffered */
358         if (out_size != 0) {
359             AVPacket pkt;
360             av_init_packet(&pkt);
361             
362             pkt.pts= c->coded_frame->pts;
363             if(c->coded_frame->key_frame)
364                 pkt.flags |= PKT_FLAG_KEY;
365             pkt.stream_index= st->index;
366             pkt.data= video_outbuf;
367             pkt.size= out_size;
368             
369             /* write the compressed frame in the media file */
370             ret = av_write_frame(oc, &pkt);
371         } else {
372             ret = 0;
373         }
374     }
375     if (ret != 0) {
376         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
377         exit(1);
378     }
379     frame_count++;
380 }
381
382 void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
383 {
384     avcodec_close(&st->codec);
385     av_free(picture->data[0]);
386     av_free(picture);
387     if (tmp_picture) {
388         av_free(tmp_picture->data[0]);
389         av_free(tmp_picture);
390     }
391     av_free(video_outbuf);
392 }
393
394 /**************************************************************/
395 /* media file output */
396
397 int main(int argc, char **argv)
398 {
399     const char *filename;
400     AVOutputFormat *fmt;
401     AVFormatContext *oc;
402     AVStream *audio_st, *video_st;
403     double audio_pts, video_pts;
404     int i;
405
406     /* initialize libavcodec, and register all codecs and formats */
407     av_register_all();
408     
409     if (argc != 2) {
410         printf("usage: %s output_file\n"
411                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
412                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
413                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
414                "\n", argv[0]);
415         exit(1);
416     }
417     
418     filename = argv[1];
419
420     /* auto detect the output format from the name. default is
421        mpeg. */
422     fmt = guess_format(NULL, filename, NULL);
423     if (!fmt) {
424         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
425         fmt = guess_format("mpeg", NULL, NULL);
426     }
427     if (!fmt) {
428         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
429         exit(1);
430     }
431     
432     /* allocate the output media context */
433     oc = av_alloc_format_context();
434     if (!oc) {
435         fprintf(stderr, "Memory error\n");
436         exit(1);
437     }
438     oc->oformat = fmt;
439     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
440
441     /* add the audio and video streams using the default format codecs
442        and initialize the codecs */
443     video_st = NULL;
444     audio_st = NULL;
445     if (fmt->video_codec != CODEC_ID_NONE) {
446         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
447     }
448     if (fmt->audio_codec != CODEC_ID_NONE) {
449         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
450     }
451
452     /* set the output parameters (must be done even if no
453        parameters). */
454     if (av_set_parameters(oc, NULL) < 0) {
455         fprintf(stderr, "Invalid output format parameters\n");
456         exit(1);
457     }
458
459     dump_format(oc, 0, filename, 1);
460
461     /* now that all the parameters are set, we can open the audio and
462        video codecs and allocate the necessary encode buffers */
463     if (video_st)
464         open_video(oc, video_st);
465     if (audio_st)
466         open_audio(oc, audio_st);
467
468     /* open the output file, if needed */
469     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
470         if (url_fopen(&oc->pb, filename, URL_WRONLY) < 0) {
471             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
472             exit(1);
473         }
474     }
475     
476     /* write the stream header, if any */
477     av_write_header(oc);
478     
479     for(;;) {
480         /* compute current audio and video time */
481         if (audio_st)
482             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * audio_st->time_base.num / audio_st->time_base.den;
483         else
484             audio_pts = 0.0;
485         
486         if (video_st)
487             video_pts = (double)video_st->pts.val * video_st->time_base.num / video_st->time_base.den;
488         else
489             video_pts = 0.0;
490
491         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) && 
492             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
493             break;
494         
495         /* write interleaved audio and video frames */
496         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
497             write_audio_frame(oc, audio_st);
498         } else {
499             write_video_frame(oc, video_st);
500         }
501     }
502
503     /* close each codec */
504     if (video_st)
505         close_video(oc, video_st);
506     if (audio_st)
507         close_audio(oc, audio_st);
508
509     /* write the trailer, if any */
510     av_write_trailer(oc);
511     
512     /* free the streams */
513     for(i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
514         av_freep(&oc->streams[i]);
515     }
516
517     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
518         /* close the output file */
519         url_fclose(&oc->pb);
520     }
521
522     /* free the stream */
523     av_free(oc);
524
525     return 0;
526 }