Merge commit '182d3f8221c23716ea4eafa460bdb94968f71f26'
[ffmpeg.git] / doc / examples / muxing.c
similarity index 59%
rename from doc/examples/output.c
rename to doc/examples/muxing.c
index 7c29df1..cd734f8 100644 (file)
@@ -24,9 +24,9 @@
  * @file
  * libavformat API example.
  *
- * @example output.c
  * Output a media file in any supported libavformat format. The default
  * codecs are used.
+ * @example muxing.c
  */
 
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <math.h>
 
-#include "libavutil/channel_layout.h"
-#include "libavutil/mathematics.h"
-#include "libavformat/avformat.h"
-#include "libswscale/swscale.h"
+#include <libavutil/avassert.h>
+#include <libavutil/channel_layout.h>
+#include <libavutil/opt.h>
+#include <libavutil/mathematics.h>
+#include <libavutil/timestamp.h>
+#include <libavformat/avformat.h>
+#include <libswscale/swscale.h>
+#include <libswresample/swresample.h>
 
-/* 5 seconds stream duration */
-#define STREAM_DURATION   5.0
+#define STREAM_DURATION   10.0
 #define STREAM_FRAME_RATE 25 /* 25 images/s */
-#define STREAM_NB_FRAMES  ((int)(STREAM_DURATION * STREAM_FRAME_RATE))
 #define STREAM_PIX_FMT    AV_PIX_FMT_YUV420P /* default pix_fmt */
 
 #define SCALE_FLAGS SWS_BICUBIC
@@ -62,46 +64,105 @@ typedef struct OutputStream {
     struct SwsContext *sws_ctx;
 } OutputStream;
 
-/**************************************************************/
-/* audio output */
+static void log_packet(const AVFormatContext *fmt_ctx, const AVPacket *pkt)
+{
+    AVRational *time_base = &fmt_ctx->streams[pkt->stream_index]->time_base;
 
-/*
- * add an audio output stream
- */
-static void add_audio_stream(OutputStream *ost, AVFormatContext *oc,
-                             enum AVCodecID codec_id)
+    printf("pts:%s pts_time:%s dts:%s dts_time:%s duration:%s duration_time:%s stream_index:%d\n",
+           av_ts2str(pkt->pts), av_ts2timestr(pkt->pts, time_base),
+           av_ts2str(pkt->dts), av_ts2timestr(pkt->dts, time_base),
+           av_ts2str(pkt->duration), av_ts2timestr(pkt->duration, time_base),
+           pkt->stream_index);
+}
+
+static int write_frame(AVFormatContext *fmt_ctx, const AVRational *time_base, AVStream *st, AVPacket *pkt)
+{
+    /* rescale output packet timestamp values from codec to stream timebase */
+    av_packet_rescale_ts(pkt, *time_base, st->time_base);
+    pkt->stream_index = st->index;
+
+    /* Write the compressed frame to the media file. */
+    log_packet(fmt_ctx, pkt);
+    return av_interleaved_write_frame(fmt_ctx, pkt);
+}
+
+/* Add an output stream. */
+static void add_stream(OutputStream *ost, AVFormatContext *oc,
+                       AVCodec **codec,
+                       enum AVCodecID codec_id)
 {
     AVCodecContext *c;
-    AVCodec *codec;
 
-    /* find the audio encoder */
-    codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
-    if (!codec) {
-        fprintf(stderr, "codec not found\n");
+    /* find the encoder */
+    *codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
+    if (!(*codec)) {
+        fprintf(stderr, "Could not find encoder for '%s'\n",
+                avcodec_get_name(codec_id));
         exit(1);
     }
 
-    ost->st = avformat_new_stream(oc, codec);
+    ost->st = avformat_new_stream(oc, *codec);
     if (!ost->st) {
-        fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
+        fprintf(stderr, "Could not allocate stream\n");
         exit(1);
     }
-
+    ost->st->id = oc->nb_streams-1;
     c = ost->st->codec;
 
-    /* put sample parameters */
-    c->sample_fmt  = AV_SAMPLE_FMT_S16;
-    c->bit_rate    = 64000;
-    c->sample_rate = 44100;
-    c->channels    = 2;
-    c->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
+    switch ((*codec)->type) {
+    case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
+        c->sample_fmt  = (*codec)->sample_fmts ?
+            (*codec)->sample_fmts[0] : AV_SAMPLE_FMT_FLTP;
+        c->bit_rate    = 64000;
+        c->sample_rate = 44100;
+        c->channels    = 2;
+        c->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
+        break;
+
+    case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
+        c->codec_id = codec_id;
+
+        c->bit_rate = 400000;
+        /* Resolution must be a multiple of two. */
+        c->width    = 352;
+        c->height   = 288;
+        /* timebase: This is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
+         * of which frame timestamps are represented. For fixed-fps content,
+         * timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
+         * identical to 1. */
+        c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
+        c->time_base.num = 1;
+        c->gop_size      = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
+        c->pix_fmt       = STREAM_PIX_FMT;
+        if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
+            /* just for testing, we also add B frames */
+            c->max_b_frames = 2;
+        }
+        if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
+            /* Needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow.
+             * This does not happen with normal video, it just happens here as
+             * the motion of the chroma plane does not match the luma plane. */
+            c->mb_decision = 2;
+        }
+    break;
+
+    default:
+        break;
+    }
 
-    // some formats want stream headers to be separate
+    /* Some formats want stream headers to be separate. */
     if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
         c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
 }
 
-static void open_audio(AVFormatContext *oc, OutputStream *ost)
+/**************************************************************/
+/* audio output */
+
+int samples_count;
+
+struct SwrContext *swr_ctx = NULL;
+
+static void open_audio(AVFormatContext *oc, AVCodec *codec, OutputStream *ost)
 {
     AVCodecContext *c;
     int ret;
@@ -109,8 +170,9 @@ static void open_audio(AVFormatContext *oc, OutputStream *ost)
     c = ost->st->codec;
 
     /* open it */
-    if (avcodec_open2(c, NULL, NULL) < 0) {
-        fprintf(stderr, "could not open codec\n");
+    ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
+    if (ret < 0) {
+        fprintf(stderr, "Could not open audio codec: %s\n", av_err2str(ret));
         exit(1);
     }
 
@@ -133,11 +195,48 @@ static void open_audio(AVFormatContext *oc, OutputStream *ost)
     else
         ost->frame->nb_samples = c->frame_size;
 
+    ost->tmp_frame = av_frame_alloc();
+    if (!ost->frame)
+        exit(1);
+
+    ost->tmp_frame->sample_rate    = c->sample_rate;
+    ost->tmp_frame->format         = c->sample_fmt;
+    ost->tmp_frame->channel_layout = c->channel_layout;
+    ost->tmp_frame->nb_samples     = ost->frame->nb_samples;
+
+    /* create resampler context */
+    if (c->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16) {
+        swr_ctx = swr_alloc();
+        if (!swr_ctx) {
+            fprintf(stderr, "Could not allocate resampler context\n");
+            exit(1);
+        }
+
+        /* set options */
+        av_opt_set_int       (swr_ctx, "in_channel_count",   c->channels,       0);
+        av_opt_set_int       (swr_ctx, "in_sample_rate",     c->sample_rate,    0);
+        av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "in_sample_fmt",      AV_SAMPLE_FMT_S16, 0);
+        av_opt_set_int       (swr_ctx, "out_channel_count",  c->channels,       0);
+        av_opt_set_int       (swr_ctx, "out_sample_rate",    c->sample_rate,    0);
+        av_opt_set_sample_fmt(swr_ctx, "out_sample_fmt",     c->sample_fmt,     0);
+
+        /* initialize the resampling context */
+        if ((ret = swr_init(swr_ctx)) < 0) {
+            fprintf(stderr, "Failed to initialize the resampling context\n");
+            exit(1);
+        }
+    }
+
     ret = av_frame_get_buffer(ost->frame, 0);
     if (ret < 0) {
         fprintf(stderr, "Could not allocate an audio frame.\n");
         exit(1);
     }
+    ret = av_frame_get_buffer(ost->tmp_frame, 0);
+    if (ret < 0) {
+        fprintf(stderr, "Could not allocate an audio frame.\n");
+        exit(1);
+    }
 }
 
 /* Prepare a 16 bit dummy audio frame of 'frame_size' samples and
@@ -183,21 +282,51 @@ static int write_audio_frame(AVFormatContext *oc, OutputStream *ost)
     AVCodecContext *c;
     AVPacket pkt = { 0 }; // data and size must be 0;
     AVFrame *frame;
+    int ret;
     int got_packet;
+    int dst_nb_samples;
 
     av_init_packet(&pkt);
     c = ost->st->codec;
 
     frame = get_audio_frame(ost);
 
-    avcodec_encode_audio2(c, &pkt, frame, &got_packet);
+    if (frame) {
+        /* convert samples from native format to destination codec format, using the resampler */
+        if (swr_ctx) {
+            /* compute destination number of samples */
+            dst_nb_samples = av_rescale_rnd(swr_get_delay(swr_ctx, c->sample_rate) + frame->nb_samples,
+                                            c->sample_rate, c->sample_rate, AV_ROUND_UP);
+            av_assert0(dst_nb_samples == frame->nb_samples);
+
+            /* convert to destination format */
+            ret = swr_convert(swr_ctx,
+                              ost->tmp_frame->data, dst_nb_samples,
+                              (const uint8_t **)frame->data, frame->nb_samples);
+            if (ret < 0) {
+                fprintf(stderr, "Error while converting\n");
+                exit(1);
+            }
+            frame = ost->tmp_frame;
+        } else {
+            dst_nb_samples = frame->nb_samples;
+        }
 
-    if (got_packet) {
-        pkt.stream_index = ost->st->index;
+        frame->pts = av_rescale_q(samples_count, (AVRational){1, c->sample_rate}, c->time_base);
+        samples_count += dst_nb_samples;
+    }
+
+    ret = avcodec_encode_audio2(c, &pkt, frame, &got_packet);
+    if (ret < 0) {
+        fprintf(stderr, "Error encoding audio frame: %s\n", av_err2str(ret));
+        exit(1);
+    }
 
-        /* Write the compressed frame to the media file. */
-        if (av_interleaved_write_frame(oc, &pkt) != 0) {
-            fprintf(stderr, "Error while writing audio frame\n");
+    if (got_packet) {
+        ret = write_frame(oc, &c->time_base, ost->st, &pkt);
+        if (ret < 0) {
+            fprintf(stderr, "Error while writing audio frame: %s\n",
+                    av_err2str(ret));
             exit(1);
         }
     }
@@ -208,56 +337,6 @@ static int write_audio_frame(AVFormatContext *oc, OutputStream *ost)
 /**************************************************************/
 /* video output */
 
-/* Add a video output stream. */
-static void add_video_stream(OutputStream *ost, AVFormatContext *oc,
-                             enum AVCodecID codec_id)
-{
-    AVCodecContext *c;
-    AVCodec *codec;
-
-    /* find the video encoder */
-    codec = avcodec_find_encoder(codec_id);
-    if (!codec) {
-        fprintf(stderr, "codec not found\n");
-        exit(1);
-    }
-
-    ost->st = avformat_new_stream(oc, codec);
-    if (!ost->st) {
-        fprintf(stderr, "Could not alloc stream\n");
-        exit(1);
-    }
-
-    c = ost->st->codec;
-
-    /* Put sample parameters. */
-    c->bit_rate = 400000;
-    /* Resolution must be a multiple of two. */
-    c->width    = 352;
-    c->height   = 288;
-    /* timebase: This is the fundamental unit of time (in seconds) in terms
-     * of which frame timestamps are represented. For fixed-fps content,
-     * timebase should be 1/framerate and timestamp increments should be
-     * identical to 1. */
-    c->time_base.den = STREAM_FRAME_RATE;
-    c->time_base.num = 1;
-    c->gop_size      = 12; /* emit one intra frame every twelve frames at most */
-    c->pix_fmt       = STREAM_PIX_FMT;
-    if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
-        /* just for testing, we also add B frames */
-        c->max_b_frames = 2;
-    }
-    if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO) {
-        /* Needed to avoid using macroblocks in which some coeffs overflow.
-         * This does not happen with normal video, it just happens here as
-         * the motion of the chroma plane does not match the luma plane. */
-        c->mb_decision = 2;
-    }
-    /* Some formats want stream headers to be separate. */
-    if (oc->oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER)
-        c->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
-}
-
 static AVFrame *alloc_picture(enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
 {
     AVFrame *picture;
@@ -281,22 +360,22 @@ static AVFrame *alloc_picture(enum AVPixelFormat pix_fmt, int width, int height)
     return picture;
 }
 
-static void open_video(AVFormatContext *oc, OutputStream *ost)
+static void open_video(AVFormatContext *oc, AVCodec *codec, OutputStream *ost)
 {
-    AVCodecContext *c;
-
-    c = ost->st->codec;
+    int ret;
+    AVCodecContext *c = ost->st->codec;
 
     /* open the codec */
-    if (avcodec_open2(c, NULL, NULL) < 0) {
-        fprintf(stderr, "could not open codec\n");
+    ret = avcodec_open2(c, codec, NULL);
+    if (ret < 0) {
+        fprintf(stderr, "Could not open video codec: %s\n", av_err2str(ret));
         exit(1);
     }
 
-    /* Allocate the encoded raw picture. */
+    /* allocate and init a re-usable frame */
     ost->frame = alloc_picture(c->pix_fmt, c->width, c->height);
     if (!ost->frame) {
-        fprintf(stderr, "Could not allocate picture\n");
+        fprintf(stderr, "Could not allocate video frame\n");
         exit(1);
     }
 
@@ -363,12 +442,13 @@ static AVFrame *get_video_frame(OutputStream *ost)
                                           SCALE_FLAGS, NULL, NULL, NULL);
             if (!ost->sws_ctx) {
                 fprintf(stderr,
-                        "Cannot initialize the conversion context\n");
+                        "Could not initialize the conversion context\n");
                 exit(1);
             }
         }
         fill_yuv_image(ost->tmp_frame, ost->next_pts, c->width, c->height);
-        sws_scale(ost->sws_ctx, ost->tmp_frame->data, ost->tmp_frame->linesize,
+        sws_scale(ost->sws_ctx,
+                  (const uint8_t * const *)ost->tmp_frame->data, ost->tmp_frame->linesize,
                   0, c->height, ost->frame->data, ost->frame->linesize);
     } else {
         fill_yuv_image(ost->frame, ost->next_pts, c->width, c->height);
@@ -418,20 +498,19 @@ static int write_video_frame(AVFormatContext *oc, OutputStream *ost)
         /* encode the image */
         ret = avcodec_encode_video2(c, &pkt, frame, &got_packet);
         if (ret < 0) {
-            fprintf(stderr, "Error encoding a video frame\n");
+            fprintf(stderr, "Error encoding video frame: %s\n", av_err2str(ret));
             exit(1);
         }
 
         if (got_packet) {
-            av_packet_rescale_ts(&pkt, c->time_base, ost->st->time_base);
-            pkt.stream_index = ost->st->index;
-
-            /* Write the compressed frame to the media file. */
-            ret = av_interleaved_write_frame(oc, &pkt);
+            ret = write_frame(oc, &c->time_base, ost->st, &pkt);
+        } else {
+            ret = 0;
         }
     }
-    if (ret != 0) {
-        fprintf(stderr, "Error while writing video frame\n");
+
+    if (ret < 0) {
+        fprintf(stderr, "Error while writing video frame: %s\n", av_err2str(ret));
         exit(1);
     }
 
@@ -455,9 +534,10 @@ int main(int argc, char **argv)
     const char *filename;
     AVOutputFormat *fmt;
     AVFormatContext *oc;
+    AVCodec *audio_codec, *video_codec;
+    int flush, ret;
     int have_video = 0, have_audio = 0;
     int encode_video = 0, encode_audio = 0;
-    int i;
 
     /* Initialize libavcodec, and register all codecs and formats. */
     av_register_all();
@@ -465,43 +545,36 @@ int main(int argc, char **argv)
     if (argc != 2) {
         printf("usage: %s output_file\n"
                "API example program to output a media file with libavformat.\n"
+               "This program generates a synthetic audio and video stream, encodes and\n"
+               "muxes them into a file named output_file.\n"
                "The output format is automatically guessed according to the file extension.\n"
-               "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename\n"
+               "Raw images can also be output by using '%%d' in the filename.\n"
                "\n", argv[0]);
         return 1;
     }
 
     filename = argv[1];
 
-    /* Autodetect the output format from the name. default is MPEG. */
-    fmt = av_guess_format(NULL, filename, NULL);
-    if (!fmt) {
+    /* allocate the output media context */
+    avformat_alloc_output_context2(&oc, NULL, NULL, filename);
+    if (!oc) {
         printf("Could not deduce output format from file extension: using MPEG.\n");
-        fmt = av_guess_format("mpeg", NULL, NULL);
+        avformat_alloc_output_context2(&oc, NULL, "mpeg", filename);
     }
-    if (!fmt) {
-        fprintf(stderr, "Could not find suitable output format\n");
+    if (!oc)
         return 1;
-    }
 
-    /* Allocate the output media context. */
-    oc = avformat_alloc_context();
-    if (!oc) {
-        fprintf(stderr, "Memory error\n");
-        return 1;
-    }
-    oc->oformat = fmt;
-    snprintf(oc->filename, sizeof(oc->filename), "%s", filename);
+    fmt = oc->oformat;
 
     /* Add the audio and video streams using the default format codecs
      * and initialize the codecs. */
     if (fmt->video_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
-        add_video_stream(&video_st, oc, fmt->video_codec);
+        add_stream(&video_st, oc, &video_codec, fmt->video_codec);
         have_video = 1;
         encode_video = 1;
     }
     if (fmt->audio_codec != AV_CODEC_ID_NONE) {
-        add_audio_stream(&audio_st, oc, fmt->audio_codec);
+        add_stream(&audio_st, oc, &audio_codec, fmt->audio_codec);
         have_audio = 1;
         encode_audio = 1;
     }
@@ -509,22 +582,30 @@ int main(int argc, char **argv)
     /* Now that all the parameters are set, we can open the audio and
      * video codecs and allocate the necessary encode buffers. */
     if (have_video)
-        open_video(oc, &video_st);
+        open_video(oc, video_codec, &video_st);
+
     if (have_audio)
-        open_audio(oc, &audio_st);
+        open_audio(oc, audio_codec, &audio_st);
 
     av_dump_format(oc, 0, filename, 1);
 
     /* open the output file, if needed */
     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE)) {
-        if (avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE) < 0) {
-            fprintf(stderr, "Could not open '%s'\n", filename);
+        ret = avio_open(&oc->pb, filename, AVIO_FLAG_WRITE);
+        if (ret < 0) {
+            fprintf(stderr, "Could not open '%s': %s\n", filename,
+                    av_err2str(ret));
             return 1;
         }
     }
 
     /* Write the stream header, if any. */
-    avformat_write_header(oc, NULL);
+    ret = avformat_write_header(oc, NULL);
+    if (ret < 0) {
+        fprintf(stderr, "Error occurred when opening output file: %s\n",
+                av_err2str(ret));
+        return 1;
+    }
 
     while (encode_video || encode_audio) {
         /* select the stream to encode */
@@ -549,18 +630,12 @@ int main(int argc, char **argv)
     if (have_audio)
         close_stream(oc, &audio_st);
 
-    /* Free the streams. */
-    for (i = 0; i < oc->nb_streams; i++) {
-        av_freep(&oc->streams[i]->codec);
-        av_freep(&oc->streams[i]);
-    }
-
     if (!(fmt->flags & AVFMT_NOFILE))
         /* Close the output file. */
         avio_close(oc->pb);
 
     /* free the stream */
-    av_free(oc);
+    avformat_free_context(oc);
 
     return 0;
 }