doc/examples/decode_filter_audio.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 Nicolas George
   3  * Copyright (c) 2011 Stefano Sabatini
   4  * Copyright (c) 2012 Clément Bœsch
   5  *
   6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
   9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
  10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  12  *
  13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  14  * all copies or substantial portions of the Software.
  15  *
  16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  22  * THE SOFTWARE.
  23  */
  24
  25 /**
  26  * @file audio decoding and filtering usage example
  27  * @example decode_filter_audio.c
  28  *
  29  * Demux, decode and filter audio input file, generate a raw audio
  30  * file to be played with ffplay.
  31  */
  32
  33 #include <unistd.h>
  34
  35 #include <libavcodec/avcodec.h>
  36 #include <libavformat/avformat.h>
  37 #include <libavfilter/buffersink.h>
  38 #include <libavfilter/buffersrc.h>
  39 #include <libavutil/channel_layout.h>
  40 #include <libavutil/opt.h>
  41
  42 static const char *filter_descr = "aresample=8000,aformat=sample_fmts=s16:channel_layouts=mono";
  43 static const char *player       = "ffplay -f s16le -ar 8000 -ac 1 -";
  44
  45 static AVFormatContext *fmt_ctx;
  46 static AVCodecContext *dec_ctx;
  47 AVFilterContext *buffersink_ctx;
  48 AVFilterContext *buffersrc_ctx;
  49 AVFilterGraph *filter_graph;
  50 static int audio_stream_index = -1;
  51
  52 static int open_input_file(const char *filename)
  53 {
  54     const AVCodec *dec;
  55     int ret;
  56
  57     if ((ret = avformat_open_input(&fmt_ctx, filename, NULL, NULL)) < 0) {
  58         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open input file\n");
  59         return ret;
  60     }
  61
  62     if ((ret = avformat_find_stream_info(fmt_ctx, NULL)) < 0) {
  63         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find stream information\n");
  64         return ret;
  65     }
  66
  67     /* select the audio stream */
  68     ret = av_find_best_stream(fmt_ctx, AVMEDIA_TYPE_AUDIO, -1, -1, &dec, 0);
  69     if (ret < 0) {
  70         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot find an audio stream in the input file\n");
  71         return ret;
  72     }
  73     audio_stream_index = ret;
  74
  75     /* create decoding context */
  76     dec_ctx = avcodec_alloc_context3(dec);
  77     if (!dec_ctx)
  78         return AVERROR(ENOMEM);
  79     avcodec_parameters_to_context(dec_ctx, fmt_ctx->streams[audio_stream_index]->codecpar);
  80
  81     /* init the audio decoder */
  82     if ((ret = avcodec_open2(dec_ctx, dec, NULL)) < 0) {
  83         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot open audio decoder\n");
  84         return ret;
  85     }
  86
  87     return 0;
  88 }
  89
  90 static int init_filters(const char *filters_descr)
  91 {
  92     char args[512];
  93     int ret = 0;
  94     const AVFilter *abuffersrc  = avfilter_get_by_name("abuffer");
  95     const AVFilter *abuffersink = avfilter_get_by_name("abuffersink");
  96     AVFilterInOut *outputs = avfilter_inout_alloc();
  97     AVFilterInOut *inputs  = avfilter_inout_alloc();
  98     static const enum AVSampleFormat out_sample_fmts[] = { AV_SAMPLE_FMT_S16, -1 };
  99     static const int out_sample_rates[] = { 8000, -1 };
 100     const AVFilterLink *outlink;
 101     AVRational time_base = fmt_ctx->streams[audio_stream_index]->time_base;
 102
 103     filter_graph = avfilter_graph_alloc();
 104     if (!outputs || !inputs || !filter_graph) {
 105         ret = AVERROR(ENOMEM);
 106         goto end;
 107     }
 108
 109     /* buffer audio source: the decoded frames from the decoder will be inserted here. */
 110     if (dec_ctx->ch_layout.order == AV_CHANNEL_ORDER_UNSPEC)
 111         av_channel_layout_default(&dec_ctx->ch_layout, dec_ctx->ch_layout.nb_channels);
 112     ret = snprintf(args, sizeof(args),
 113             "time_base=%d/%d:sample_rate=%d:sample_fmt=%s:channel_layout=",
 114              time_base.num, time_base.den, dec_ctx->sample_rate,
 115              av_get_sample_fmt_name(dec_ctx->sample_fmt));
 116     av_channel_layout_describe(&dec_ctx->ch_layout, args + ret, sizeof(args) - ret);
 117     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersrc_ctx, abuffersrc, "in",
 118                                        args, NULL, filter_graph);
 119     if (ret < 0) {
 120         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create audio buffer source\n");
 121         goto end;
 122     }
 123
 124     /* buffer audio sink: to terminate the filter chain. */
 125     ret = avfilter_graph_create_filter(&buffersink_ctx, abuffersink, "out",
 126                                        NULL, NULL, filter_graph);
 127     if (ret < 0) {
 128         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot create audio buffer sink\n");
 129         goto end;
 130     }
 131
 132     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "sample_fmts", out_sample_fmts, -1,
 133                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 134     if (ret < 0) {
 135         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output sample format\n");
 136         goto end;
 137     }
 138
 139     ret = av_opt_set(buffersink_ctx, "ch_layouts", "mono",
 140                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 141     if (ret < 0) {
 142         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output channel layout\n");
 143         goto end;
 144     }
 145
 146     ret = av_opt_set_int_list(buffersink_ctx, "sample_rates", out_sample_rates, -1,
 147                               AV_OPT_SEARCH_CHILDREN);
 148     if (ret < 0) {
 149         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Cannot set output sample rate\n");
 150         goto end;
 151     }
 152
 153     /*
 154      * Set the endpoints for the filter graph. The filter_graph will
 155      * be linked to the graph described by filters_descr.
 156      */
 157
 158     /*
 159      * The buffer source output must be connected to the input pad of
 160      * the first filter described by filters_descr; since the first
 161      * filter input label is not specified, it is set to "in" by
 162      * default.
 163      */
 164     outputs->name       = av_strdup("in");
 165     outputs->filter_ctx = buffersrc_ctx;
 166     outputs->pad_idx    = 0;
 167     outputs->next       = NULL;
 168
 169     /*
 170      * The buffer sink input must be connected to the output pad of
 171      * the last filter described by filters_descr; since the last
 172      * filter output label is not specified, it is set to "out" by
 173      * default.
 174      */
 175     inputs->name       = av_strdup("out");
 176     inputs->filter_ctx = buffersink_ctx;
 177     inputs->pad_idx    = 0;
 178     inputs->next       = NULL;
 179
 180     if ((ret = avfilter_graph_parse_ptr(filter_graph, filters_descr,
 181                                         &inputs, &outputs, NULL)) < 0)
 182         goto end;
 183
 184     if ((ret = avfilter_graph_config(filter_graph, NULL)) < 0)
 185         goto end;
 186
 187     /* Print summary of the sink buffer
 188      * Note: args buffer is reused to store channel layout string */
 189     outlink = buffersink_ctx->inputs[0];
 190     av_channel_layout_describe(&outlink->ch_layout, args, sizeof(args));
 191     av_log(NULL, AV_LOG_INFO, "Output: srate:%dHz fmt:%s chlayout:%s\n",
 192            (int)outlink->sample_rate,
 193            (char *)av_x_if_null(av_get_sample_fmt_name(outlink->format), "?"),
 194            args);
 195
 196 end:
 197     avfilter_inout_free(&inputs);
 198     avfilter_inout_free(&outputs);
 199
 200     return ret;
 201 }
 202
 203 static void print_frame(const AVFrame *frame)
 204 {
 205     const int n = frame->nb_samples * frame->ch_layout.nb_channels;
 206     const uint16_t *p     = (uint16_t*)frame->data[0];
 207     const uint16_t *p_end = p + n;
 208
 209     while (p < p_end) {
 210         fputc(*p    & 0xff, stdout);
 211         fputc(*p>>8 & 0xff, stdout);
 212         p++;
 213     }
 214     fflush(stdout);
 215 }
 216
 217 int main(int argc, char **argv)
 218 {
 219     int ret;
 220     AVPacket *packet = av_packet_alloc();
 221     AVFrame *frame = av_frame_alloc();
 222     AVFrame *filt_frame = av_frame_alloc();
 223
 224     if (!packet || !frame || !filt_frame) {
 225         fprintf(stderr, "Could not allocate frame or packet\n");
 226         exit(1);
 227     }
 228     if (argc != 2) {
 229         fprintf(stderr, "Usage: %s file | %s\n", argv[0], player);
 230         exit(1);
 231     }
 232
 233     if ((ret = open_input_file(argv[1])) < 0)
 234         goto end;
 235     if ((ret = init_filters(filter_descr)) < 0)
 236         goto end;
 237
 238     /* read all packets */
 239     while (1) {
 240         if ((ret = av_read_frame(fmt_ctx, packet)) < 0)
 241             break;
 242
 243         if (packet->stream_index == audio_stream_index) {
 244             ret = avcodec_send_packet(dec_ctx, packet);
 245             if (ret < 0) {
 246                 av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while sending a packet to the decoder\n");
 247                 break;
 248             }
 249
 250             while (ret >= 0) {
 251                 ret = avcodec_receive_frame(dec_ctx, frame);
 252                 if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF) {
 253                     break;
 254                 } else if (ret < 0) {
 255                     av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while receiving a frame from the decoder\n");
 256                     goto end;
 257                 }
 258
 259                 if (ret >= 0) {
 260                     /* push the audio data from decoded frame into the filtergraph */
 261                     if (av_buffersrc_add_frame_flags(buffersrc_ctx, frame, AV_BUFFERSRC_FLAG_KEEP_REF) < 0) {
 262                         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Error while feeding the audio filtergraph\n");
 263                         break;
 264                     }
 265
 266                     /* pull filtered audio from the filtergraph */
 267                     while (1) {
 268                         ret = av_buffersink_get_frame(buffersink_ctx, filt_frame);
 269                         if (ret == AVERROR(EAGAIN) || ret == AVERROR_EOF)
 270                             break;
 271                         if (ret < 0)
 272                             goto end;
 273                         print_frame(filt_frame);
 274                         av_frame_unref(filt_frame);
 275                     }
 276                     av_frame_unref(frame);
 277                 }
 278             }
 279         }
 280         av_packet_unref(packet);
 281     }
 282 end:
 283     avfilter_graph_free(&filter_graph);
 284     avcodec_free_context(&dec_ctx);
 285     avformat_close_input(&fmt_ctx);
 286     av_packet_free(&packet);
 287     av_frame_free(&frame);
 288     av_frame_free(&filt_frame);
 289
 290     if (ret < 0 && ret != AVERROR_EOF) {
 291         fprintf(stderr, "Error occurred: %s\n", av_err2str(ret));
 292         exit(1);
 293     }
 294
 295     exit(0);
 296 }