fix assertion failure when writing mov files
[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
146
147     c = &st->codec;
148
149     get_audio_frame(samples, audio_input_frame_size, c->channels);
150
151     out_size = avcodec_encode_audio(c, audio_outbuf, audio_outbuf_size, samples);
152
153     /* write the compressed frame in the media file */
154     if (av_write_frame(oc, st->index, audio_outbuf, out_size) != 0) {
155         fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
156         exit(1);
157     }
158 }
159
160 void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
161 {
162     avcodec_close(&st->codec);
163     
164     av_free(samples);
165     av_free(audio_outbuf);
166 }
167
168 /**************************************************************/
169 /* video output */
170
171 AVFrame *picture, *tmp_picture;
172 uint8_t *video_outbuf;
173 int frame_count, video_outbuf_size;
174
175 /* add a video output stream */
176 AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, int codec_id)
177 {
178     AVCodecContext *c;
179     AVStream *st;
180
181     st = av_new_stream(oc, 0);
182     if (!st) {
183         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
184         exit(1);
185     }
186     
187     c = &st->codec;
188     c->codec_id = codec_id;
189     c->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
190
191     /* put sample parameters */
192     c->bit_rate = 400000;
193     /* resolution must be a multiple of two */
194     c->width = 352;  
195     c->height = 288;
196     /* frames per second */
197     c->frame_rate = STREAM_FRAME_RATE;  
198     c->frame_rate_base = 1;
199     c->gop_size = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
200     if (c->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO ||
201         c->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
202         /* just for testing, we also add B frames */
203         c->max_b_frames = 2;
204     }
205     // some formats want stream headers to be seperate
206     if(!strcmp(oc->oformat->name, "mp4") || !strcmp(oc->oformat->name, "mov") || !strcmp(oc->oformat->name, "3gp"))
207         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
208     
209     return st;
210 }
211
212 AVFrame *alloc_picture(int pix_fmt, int width, int height)
213 {
214     AVFrame *picture;
215     uint8_t *picture_buf;
216     int size;
217     
218     picture = avcodec_alloc_frame();
219     if (!picture)
220         return NULL;
221     size = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
222     picture_buf = malloc(size);
223     if (!picture_buf) {
224         av_free(picture);
225         return NULL;
226     }
227     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf, 
228                    pix_fmt, width, height);
229     return picture;
230 }
231     
232 void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
233 {
234     AVCodec *codec;
235     AVCodecContext *c;
236
237     c = &st->codec;
238
239     /* find the video encoder */
240     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
241     if (!codec) {
242         fprintf(stderr, "codec not found\n");
243         exit(1);
244     }
245
246     /* open the codec */
247     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
248         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
249         exit(1);
250     }
251
252     video_outbuf = NULL;
253     if (!(oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE)) {
254         /* allocate output buffer */
255         /* XXX: API change will be done */
256         video_outbuf_size = 200000;
257         video_outbuf = malloc(video_outbuf_size);
258     }
259
260     /* allocate the encoded raw picture */
261     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
262     if (!picture) {
263         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
264         exit(1);
265     }
266
267     /* if the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
268        picture is needed too. It is then converted to the required
269        output format */
270     tmp_picture = NULL;
271     if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
272         tmp_picture = alloc_picture(PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
273         if (!tmp_picture) {
274             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
275             exit(1);
276         }
277     }
278 }
279
280 /* prepare a dummy image */
281 void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index, int width, int height)
282 {
283     int x, y, i;
284
285     i = frame_index;
286
287     /* Y */
288     for(y=0;y<height;y++) {
289         for(x=0;x<width;x++) {
290             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
291         }
292     }
293     
294     /* Cb and Cr */
295     for(y=0;y<height/2;y++) {
296         for(x=0;x<width/2;x++) {
297             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
298             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
299         }
300     }
301 }
302
303 void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
304 {
305     int out_size, ret;
306     AVCodecContext *c;
307     AVFrame *picture_ptr;
308     
309     c = &st->codec;
310     
311     if (frame_count >= STREAM_NB_FRAMES) {
312         /* no more frame to compress. The codec has a latency of a few
313            frames if using B frames, so we get the last frames by
314            passing a NULL picture */
315         picture_ptr = NULL;
316     } else {
317         if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
318             /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
319                to the codec pixel format if needed */
320             fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
321             img_convert((AVPicture *)picture, c->pix_fmt, 
322                         (AVPicture *)tmp_picture, PIX_FMT_YUV420P,
323                         c->width, c->height);
324         } else {
325             fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
326         }
327         picture_ptr = picture;
328     }
329
330     
331     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
332         /* raw video case. The API will change slightly in the near
333            futur for that */
334         ret = av_write_frame(oc, st->index, 
335                        (uint8_t *)picture_ptr, sizeof(AVPicture));
336     } else {
337         /* encode the image */
338         out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf, video_outbuf_size, picture_ptr);
339         /* if zero size, it means the image was buffered */
340         if (out_size != 0) {
341             /* write the compressed frame in the media file */
342             /* XXX: in case of B frames, the pts is not yet valid */
343             ret = av_write_frame(oc, st->index, video_outbuf, out_size);
344         } else {
345             ret = 0;
346         }
347     }
348     if (ret != 0) {
349         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
350         exit(1);
351     }
352     frame_count++;
353 }
354
355 void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
356 {
357     avcodec_close(&st->codec);
358     av_free(picture->data[0]);
359     av_free(picture);
360     if (tmp_picture) {
361         av_free(tmp_picture->data[0]);
362         av_free(tmp_picture);
363     }
364     av_free(video_outbuf);
365 }
366
367 /**************************************************************/
368 /* media file output */
369
370 int main(int argc, char **argv)
371 {
372     const char *filename;
373     AVOutputFormat *fmt;
374     AVFormatContext *oc;
375     AVStream *audio_st, *video_st;
376     double audio_pts, video_pts;
377     int i;
378
379     /* initialize libavcodec, and register all codecs and formats */
380     av_register_all();
381     
382     if (argc != 2) {
383         printf("usage: %s output_file\n"
384                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
385                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
386                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
387                "\n", argv[0]);
388         exit(1);
389     }
390     
391     filename = argv[1];
392
393     /* auto detect the output format from the name. default is
394        mpeg. */
395     fmt = guess_format(NULL, filename, NULL);
396     if (!fmt) {
397         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
398         fmt = guess_format("mpeg", NULL, NULL);
399     }
400     if (!fmt) {
401         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
402         exit(1);
403     }
404     
405     /* allocate the output media context */
406     oc = av_mallocz(sizeof(AVFormatContext));
407     if (!oc) {
408         fprintf(stderr, "Memory error\n");
409         exit(1);
410     }
411     oc->oformat = fmt;
412     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
413
414     /* add the audio and video streams using the default format codecs
415        and initialize the codecs */
416     video_st = NULL;
417     audio_st = NULL;
418     if (fmt->video_codec != CODEC_ID_NONE) {
419         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
420     }
421     if (fmt->audio_codec != CODEC_ID_NONE) {
422         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
423     }
424
425     /* set the output parameters (must be done even if no
426        parameters). */
427     if (av_set_parameters(oc, NULL) < 0) {
428         fprintf(stderr, "Invalid output format parameters\n");
429         exit(1);
430     }
431
432     dump_format(oc, 0, filename, 1);
433
434     /* now that all the parameters are set, we can open the audio and
435        video codecs and allocate the necessary encode buffers */
436     if (video_st)
437         open_video(oc, video_st);
438     if (audio_st)
439         open_audio(oc, audio_st);
440
441     /* open the output file, if needed */
442     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
443         if (url_fopen(&oc->pb, filename, URL_WRONLY) < 0) {
444             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
445             exit(1);
446         }
447     }
448     
449     /* write the stream header, if any */
450     av_write_header(oc);
451     
452     for(;;) {
453         /* compute current audio and video time */
454         if (audio_st)
455             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * oc->pts_num / oc->pts_den;
456         else
457             audio_pts = 0.0;
458         
459         if (video_st)
460             video_pts = (double)video_st->pts.val * oc->pts_num / oc->pts_den;
461         else
462             video_pts = 0.0;
463
464         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) && 
465             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
466             break;
467         
468         /* write interleaved audio and video frames */
469         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
470             write_audio_frame(oc, audio_st);
471         } else {
472             write_video_frame(oc, video_st);
473         }
474     }
475
476     /* close each codec */
477     if (video_st)
478         close_video(oc, video_st);
479     if (audio_st)
480         close_audio(oc, audio_st);
481
482     /* write the trailer, if any */
483     av_write_trailer(oc);
484     
485     /* free the streams */
486     for(i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
487         av_freep(&oc->streams[i]);
488     }
489
490     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
491         /* close the output file */
492         url_fclose(&oc->pb);
493     }
494
495     /* free the stream */
496     av_free(oc);
497
498     return 0;
499 }