added get_audio_frame()
[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 <math.h>
28
29 #include "avformat.h"
30
31 /* 5 seconds stream duration */
32 #define STREAM_DURATION 5.0
33
34
35 /**************************************************************/
36 /* audio output */
37
38 float t, tincr, tincr2;
39 int16_t *samples;
40 uint8_t *audio_outbuf;
41 int audio_outbuf_size;
42 int audio_input_frame_size;
43
44 /* 
45  * add an audio output stream
46  */
47 AVStream *add_audio_stream(AVFormatContext *oc, int codec_id)
48 {
49     AVCodecContext *c;
50     AVStream *st;
51
52     st = av_new_stream(oc, 1);
53     if (!st) {
54         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
55         exit(1);
56     }
57
58     c = &st->codec;
59     c->codec_id = codec_id;
60     c->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
61
62     /* put sample parameters */
63     c->bit_rate = 64000;
64     c->sample_rate = 44100;
65     c->channels = 2;
66     return st;
67 }
68
69 void open_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
70 {
71     AVCodecContext *c;
72     AVCodec *codec;
73
74     c = &st->codec;
75
76     /* find the audio encoder */
77     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
78     if (!codec) {
79         fprintf(stderr, "codec not found\n");
80         exit(1);
81     }
82
83     /* open it */
84     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
85         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
86         exit(1);
87     }
88
89     /* init signal generator */
90     t = 0;
91     tincr = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate;
92     /* increment frequency by 110 Hz per second */
93     tincr2 = 2 * M_PI * 110.0 / c->sample_rate / c->sample_rate;
94
95     audio_outbuf_size = 10000;
96     audio_outbuf = malloc(audio_outbuf_size);
97
98     /* ugly hack for PCM codecs (will be removed ASAP with new PCM
99        support to compute the input frame size in samples */
100     if (c->frame_size <= 1) {
101         audio_input_frame_size = audio_outbuf_size / c->channels;
102         switch(st->codec.codec_id) {
103         case CODEC_ID_PCM_S16LE:
104         case CODEC_ID_PCM_S16BE:
105         case CODEC_ID_PCM_U16LE:
106         case CODEC_ID_PCM_U16BE:
107             audio_input_frame_size >>= 1;
108             break;
109         default:
110             break;
111         }
112     } else {
113         audio_input_frame_size = c->frame_size;
114     }
115     samples = malloc(audio_input_frame_size * 2 * c->channels);
116 }
117
118 /* prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
119    'nb_channels' channels */
120 void get_audio_frame(int16_t *samples, int frame_size, int nb_channels)
121 {
122     int j, i, v;
123     int16_t *q;
124
125     q = samples;
126     for(j=0;j<frame_size;j++) {
127         v = (int)(sin(t) * 10000);
128         for(i = 0; i < nb_channels; i++)
129             *q++ = v;
130         t += tincr;
131         tincr += tincr2;
132     }
133 }
134
135 void write_audio_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
136 {
137     int out_size;
138     AVCodecContext *c;
139
140
141     c = &st->codec;
142
143     get_audio_frame(samples, audio_input_frame_size, c->channels);
144
145     out_size = avcodec_encode_audio(c, audio_outbuf, audio_outbuf_size, samples);
146
147     /* write the compressed frame in the media file */
148     if (av_write_frame(oc, st->index, audio_outbuf, out_size) != 0) {
149         fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
150         exit(1);
151     }
152 }
153
154 void close_audio(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
155 {
156     avcodec_close(&st->codec);
157     
158     av_free(samples);
159     av_free(audio_outbuf);
160 }
161
162 /**************************************************************/
163 /* video output */
164
165 AVFrame *picture, *tmp_picture;
166 uint8_t *video_outbuf;
167 int frame_count, video_outbuf_size;
168
169 /* add a video output stream */
170 AVStream *add_video_stream(AVFormatContext *oc, int codec_id)
171 {
172     AVCodecContext *c;
173     AVStream *st;
174
175     st = av_new_stream(oc, 0);
176     if (!st) {
177         fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
178         exit(1);
179     }
180     
181     c = &st->codec;
182     c->codec_id = codec_id;
183     c->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
184
185     /* put sample parameters */
186     c->bit_rate = 400000;
187     /* resolution must be a multiple of two */
188     c->width = 352;  
189     c->height = 288;
190     /* frames per second */
191     c->frame_rate = 25;  
192     c->frame_rate_base= 1;
193     c->gop_size = 12; /* emit one intra frame every twelve frames */
194
195     return st;
196 }
197
198 AVFrame *alloc_picture(int pix_fmt, int width, int height)
199 {
200     AVFrame *picture;
201     uint8_t *picture_buf;
202     int size;
203     
204     picture = avcodec_alloc_frame();
205     if (!picture)
206         return NULL;
207     size = avpicture_get_size(pix_fmt, width, height);
208     picture_buf = malloc(size);
209     if (!picture_buf) {
210         av_free(picture);
211         return NULL;
212     }
213     avpicture_fill((AVPicture *)picture, picture_buf, 
214                    pix_fmt, width, height);
215     return picture;
216 }
217     
218 void open_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
219 {
220     AVCodec *codec;
221     AVCodecContext *c;
222
223     c = &st->codec;
224
225     /* find the video encoder */
226     codec = avcodec_find_encoder(c->codec_id);
227     if (!codec) {
228         fprintf(stderr, "codec not found\n");
229         exit(1);
230     }
231
232     /* open the codec */
233     if (avcodec_open(c, codec) < 0) {
234         fprintf(stderr, "could not open codec\n");
235         exit(1);
236     }
237
238     video_outbuf = NULL;
239     if (!(oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE)) {
240         /* allocate output buffer */
241         /* XXX: API change will be done */
242         video_outbuf_size = 200000;
243         video_outbuf = malloc(video_outbuf_size);
244     }
245
246     /* allocate the encoded raw picture */
247     picture = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
248     if (!picture) {
249         fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
250         exit(1);
251     }
252
253     /* if the output format is not YUV420P, then a temporary YUV420P
254        picture is needed too. It is then converted to the required
255        output format */
256     tmp_picture = NULL;
257     if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
258         tmp_picture = alloc_picture(PIX_FMT_YUV420P, c->width, c->height);
259         if (!tmp_picture) {
260             fprintf(stderr, "Could not allocate temporary picture\n");
261             exit(1);
262         }
263     }
264 }
265
266 /* prepare a dummy image */
267 void fill_yuv_image(AVFrame *pict, int frame_index, int width, int height)
268 {
269     int x, y, i;
270
271     i = frame_index;
272
273     /* Y */
274     for(y=0;y<height;y++) {
275         for(x=0;x<width;x++) {
276             pict->data[0][y * pict->linesize[0] + x] = x + y + i * 3;
277         }
278     }
279     
280     /* Cb and Cr */
281     for(y=0;y<height/2;y++) {
282         for(x=0;x<width/2;x++) {
283             pict->data[1][y * pict->linesize[1] + x] = 128 + y + i * 2;
284             pict->data[2][y * pict->linesize[2] + x] = 64 + x + i * 5;
285         }
286     }
287 }
288
289 void write_video_frame(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
290 {
291     int out_size, ret;
292     AVCodecContext *c;
293
294     c = &st->codec;
295     
296     if (c->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) {
297         /* as we only generate a YUV420P picture, we must convert it
298            to the codec pixel format if needed */
299         fill_yuv_image(tmp_picture, frame_count, c->width, c->height);
300         img_convert((AVPicture *)picture, c->pix_fmt, 
301                     (AVPicture *)tmp_picture, PIX_FMT_YUV420P,
302                     c->width, c->height);
303     } else {
304         fill_yuv_image(picture, frame_count, c->width, c->height);
305     }
306
307     
308     if (oc->oformat->flags & AVFMT_RAWPICTURE) {
309         /* raw video case. The API will change slightly in the near
310            futur for that */
311         ret = av_write_frame(oc, st->index, 
312                        (uint8_t *)picture, sizeof(AVPicture));
313     } else {
314         /* encode the image */
315         out_size = avcodec_encode_video(c, video_outbuf, video_outbuf_size, picture);
316         
317         /* write the compressed frame in the media file */
318         ret = av_write_frame(oc, st->index, video_outbuf, out_size);
319     }
320     if (ret != 0) {
321         fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
322         exit(1);
323     }
324     frame_count++;
325 }
326
327 void close_video(AVFormatContext *oc, AVStream *st)
328 {
329     avcodec_close(&st->codec);
330     av_free(picture->data[0]);
331     av_free(picture);
332     if (tmp_picture) {
333         av_free(tmp_picture->data[0]);
334         av_free(tmp_picture);
335     }
336     av_free(video_outbuf);
337 }
338
339 /**************************************************************/
340 /* media file output */
341
342 int main(int argc, char **argv)
343 {
344     const char *filename;
345     AVOutputFormat *fmt;
346     AVFormatContext *oc;
347     AVStream *audio_st, *video_st;
348     double audio_pts, video_pts;
349     int i;
350
351     /* initialize libavcodec, and register all codecs and formats */
352     av_register_all();
353     
354     if (argc != 2) {
355         printf("usage: %s output_file\n"
356                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
357                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
358                "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
359                "\n", argv[0]);
360         exit(1);
361     }
362     
363     filename = argv[1];
364
365     /* auto detect the output format from the name. default is
366        mpeg. */
367     fmt = guess_format(NULL, filename, NULL);
368     if (!fmt) {
369         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
370         fmt = guess_format("mpeg", NULL, NULL);
371     }
372     if (!fmt) {
373         fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
374         exit(1);
375     }
376     
377     /* allocate the output media context */
378     oc = av_mallocz(sizeof(AVFormatContext));
379     if (!oc) {
380         fprintf(stderr, "Memory error\n");
381         exit(1);
382     }
383     oc->oformat = fmt;
384     snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
385
386     /* add the audio and video streams using the default format codecs
387        and initialize the codecs */
388     video_st = NULL;
389     audio_st = NULL;
390     if (fmt->video_codec != CODEC_ID_NONE) {
391         video_st = add_video_stream(oc, fmt->video_codec);
392     }
393     if (fmt->audio_codec != CODEC_ID_NONE) {
394         audio_st = add_audio_stream(oc, fmt->audio_codec);
395     }
396
397     /* set the output parameters (must be done even if no
398        parameters). */
399     if (av_set_parameters(oc, NULL) < 0) {
400         fprintf(stderr, "Invalid output format parameters\n");
401         exit(1);
402     }
403
404     dump_format(oc, 0, filename, 1);
405
406     /* now that all the parameters are set, we can open the audio and
407        video codecs and allocate the necessary encode buffers */
408     if (video_st)
409         open_video(oc, video_st);
410     if (audio_st)
411         open_audio(oc, audio_st);
412
413     /* open the output file, if needed */
414     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
415         if (url_fopen(&oc->pb, filename, URL_WRONLY) < 0) {
416             fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
417             exit(1);
418         }
419     }
420     
421     /* write the stream header, if any */
422     av_write_header(oc);
423     
424     for(;;) {
425         /* compute current audio and video time */
426         if (audio_st)
427             audio_pts = (double)audio_st->pts.val * oc->pts_num / oc->pts_den;
428         else
429             audio_pts = 0.0;
430         
431         if (video_st)
432             video_pts = (double)video_st->pts.val * oc->pts_num / oc->pts_den;
433         else
434             video_pts = 0.0;
435
436         if ((!audio_st || audio_pts >= STREAM_DURATION) && 
437             (!video_st || video_pts >= STREAM_DURATION))
438             break;
439         
440         /* write interleaved audio and video frames */
441         if (!video_st || (video_st && audio_st && audio_pts < video_pts)) {
442             write_audio_frame(oc, audio_st);
443         } else {
444             write_video_frame(oc, video_st);
445         }
446     }
447
448     /* close each codec */
449     if (video_st)
450         close_video(oc, video_st);
451     if (audio_st)
452         close_audio(oc, audio_st);
453
454     /* write the trailer, if any */
455     av_write_trailer(oc);
456     
457     /* free the streams */
458     for(i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
459         av_freep(&oc->streams[i]);
460     }
461
462     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
463         /* close the output file */
464         url_fclose(&oc->pb);
465     }
466
467     /* free the stream */
468     av_free(oc);
469
470     return 0;
471 }