avcodec/clearvideo: Fix multiple runtime error: left shift of negative value -1024
[ffmpeg.git] / libavcodec / libfdk-aacenc.c
1 /*
2  * AAC encoder wrapper
3  * Copyright (c) 2012 Martin Storsjo
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
8  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
9  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
10  *
11  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
12  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
13  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
14  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
18  */
19
20 #include <fdk-aac/aacenc_lib.h>
21
22 #include "libavutil/channel_layout.h"
23 #include "libavutil/common.h"
24 #include "libavutil/opt.h"
25 #include "avcodec.h"
26 #include "audio_frame_queue.h"
27 #include "internal.h"
28
29 typedef struct AACContext {
30     const AVClass *class;
31     HANDLE_AACENCODER handle;
32     int afterburner;
33     int eld_sbr;
34     int signaling;
35     int latm;
36     int header_period;
37     int vbr;
38
39     AudioFrameQueue afq;
40 } AACContext;
41
42 static const AVOption aac_enc_options[] = {
43     { "afterburner", "Afterburner (improved quality)", offsetof(AACContext, afterburner), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
44     { "eld_sbr", "Enable SBR for ELD (for SBR in other configurations, use the -profile parameter)", offsetof(AACContext, eld_sbr), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
45     { "signaling", "SBR/PS signaling style", offsetof(AACContext, signaling), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = -1 }, -1, 2, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
46     { "default", "Choose signaling implicitly (explicit hierarchical by default, implicit if global header is disabled)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = -1 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
47     { "implicit", "Implicit backwards compatible signaling", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 0 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
48     { "explicit_sbr", "Explicit SBR, implicit PS signaling", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 1 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
49     { "explicit_hierarchical", "Explicit hierarchical signaling", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = 2 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
50     { "latm", "Output LATM/LOAS encapsulated data", offsetof(AACContext, latm), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
51     { "header_period", "StreamMuxConfig and PCE repetition period (in frames)", offsetof(AACContext, header_period), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 0xffff, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
52     { "vbr", "VBR mode (1-5)", offsetof(AACContext, vbr), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 5, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
53     { NULL }
54 };
55
56 static const AVClass aac_enc_class = {
57     "libfdk_aac", av_default_item_name, aac_enc_options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
58 };
59
60 static const char *aac_get_error(AACENC_ERROR err)
61 {
62     switch (err) {
63     case AACENC_OK:
64         return "No error";
65     case AACENC_INVALID_HANDLE:
66         return "Invalid handle";
67     case AACENC_MEMORY_ERROR:
68         return "Memory allocation error";
69     case AACENC_UNSUPPORTED_PARAMETER:
70         return "Unsupported parameter";
71     case AACENC_INVALID_CONFIG:
72         return "Invalid config";
73     case AACENC_INIT_ERROR:
74         return "Initialization error";
75     case AACENC_INIT_AAC_ERROR:
76         return "AAC library initialization error";
77     case AACENC_INIT_SBR_ERROR:
78         return "SBR library initialization error";
79     case AACENC_INIT_TP_ERROR:
80         return "Transport library initialization error";
81     case AACENC_INIT_META_ERROR:
82         return "Metadata library initialization error";
83     case AACENC_ENCODE_ERROR:
84         return "Encoding error";
85     case AACENC_ENCODE_EOF:
86         return "End of file";
87     default:
88         return "Unknown error";
89     }
90 }
91
92 static int aac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
93 {
94     AACContext *s = avctx->priv_data;
95
96     if (s->handle)
97         aacEncClose(&s->handle);
98     av_freep(&avctx->extradata);
99     ff_af_queue_close(&s->afq);
100
101     return 0;
102 }
103
104 static av_cold int aac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
105 {
106     AACContext *s = avctx->priv_data;
107     int ret = AVERROR(EINVAL);
108     AACENC_InfoStruct info = { 0 };
109     CHANNEL_MODE mode;
110     AACENC_ERROR err;
111     int aot = FF_PROFILE_AAC_LOW + 1;
112     int sce = 0, cpe = 0;
113
114     if ((err = aacEncOpen(&s->handle, 0, avctx->channels)) != AACENC_OK) {
115         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to open the encoder: %s\n",
116                aac_get_error(err));
117         goto error;
118     }
119
120     if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
121         aot = avctx->profile + 1;
122
123     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_AOT, aot)) != AACENC_OK) {
124         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the AOT %d: %s\n",
125                aot, aac_get_error(err));
126         goto error;
127     }
128
129     if (aot == FF_PROFILE_AAC_ELD + 1 && s->eld_sbr) {
130         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_SBR_MODE,
131                                        1)) != AACENC_OK) {
132             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to enable SBR for ELD: %s\n",
133                    aac_get_error(err));
134             goto error;
135         }
136     }
137
138     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_SAMPLERATE,
139                                    avctx->sample_rate)) != AACENC_OK) {
140         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the sample rate %d: %s\n",
141                avctx->sample_rate, aac_get_error(err));
142         goto error;
143     }
144
145     switch (avctx->channels) {
146     case 1: mode = MODE_1;       sce = 1; cpe = 0; break;
147     case 2: mode = MODE_2;       sce = 0; cpe = 1; break;
148     case 3: mode = MODE_1_2;     sce = 1; cpe = 1; break;
149     case 4: mode = MODE_1_2_1;   sce = 2; cpe = 1; break;
150     case 5: mode = MODE_1_2_2;   sce = 1; cpe = 2; break;
151     case 6: mode = MODE_1_2_2_1; sce = 2; cpe = 2; break;
152 /* The version macro is introduced the same time as the 7.1 support, so this
153    should suffice. */
154 #ifdef AACENCODER_LIB_VL0
155     case 8:
156         sce = 2;
157         cpe = 3;
158         if (avctx->channel_layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1) {
159             mode = MODE_7_1_REAR_SURROUND;
160         } else {
161             // MODE_1_2_2_2_1 and MODE_7_1_FRONT_CENTER use the same channel layout
162             mode = MODE_7_1_FRONT_CENTER;
163         }
164         break;
165 #endif
166     default:
167         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
168                "Unsupported number of channels %d\n", avctx->channels);
169         goto error;
170     }
171
172     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_CHANNELMODE,
173                                    mode)) != AACENC_OK) {
174         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
175                "Unable to set channel mode %d: %s\n", mode, aac_get_error(err));
176         goto error;
177     }
178
179     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_CHANNELORDER,
180                                    1)) != AACENC_OK) {
181         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
182                "Unable to set wav channel order %d: %s\n",
183                mode, aac_get_error(err));
184         goto error;
185     }
186
187     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_QSCALE || s->vbr) {
188         int mode = s->vbr ? s->vbr : avctx->global_quality;
189         if (mode <  1 || mode > 5) {
190             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
191                    "VBR quality %d out of range, should be 1-5\n", mode);
192             mode = av_clip(mode, 1, 5);
193         }
194         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
195                "Note, the VBR setting is unsupported and only works with "
196                "some parameter combinations\n");
197         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_BITRATEMODE,
198                                        mode)) != AACENC_OK) {
199             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the VBR bitrate mode %d: %s\n",
200                    mode, aac_get_error(err));
201             goto error;
202         }
203     } else {
204         if (avctx->bit_rate <= 0) {
205             if (avctx->profile == FF_PROFILE_AAC_HE_V2) {
206                 sce = 1;
207                 cpe = 0;
208             }
209             avctx->bit_rate = (96*sce + 128*cpe) * avctx->sample_rate / 44;
210             if (avctx->profile == FF_PROFILE_AAC_HE ||
211                 avctx->profile == FF_PROFILE_AAC_HE_V2 ||
212                 avctx->profile == FF_PROFILE_MPEG2_AAC_HE ||
213                 s->eld_sbr)
214                 avctx->bit_rate /= 2;
215         }
216         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_BITRATE,
217                                        avctx->bit_rate)) != AACENC_OK) {
218             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the bitrate %"PRId64": %s\n",
219                    (int64_t)avctx->bit_rate, aac_get_error(err));
220             goto error;
221         }
222     }
223
224     /* Choose bitstream format - if global header is requested, use
225      * raw access units, otherwise use ADTS. */
226     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_TRANSMUX,
227                                    avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER ? 0 : s->latm ? 10 : 2)) != AACENC_OK) {
228         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the transmux format: %s\n",
229                aac_get_error(err));
230         goto error;
231     }
232
233     if (s->latm && s->header_period) {
234         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_HEADER_PERIOD,
235                                        s->header_period)) != AACENC_OK) {
236              av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set header period: %s\n",
237                     aac_get_error(err));
238              goto error;
239         }
240     }
241
242     /* If no signaling mode is chosen, use explicit hierarchical signaling
243      * if using mp4 mode (raw access units, with global header) and
244      * implicit signaling if using ADTS. */
245     if (s->signaling < 0)
246         s->signaling = avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER ? 2 : 0;
247
248     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_SIGNALING_MODE,
249                                    s->signaling)) != AACENC_OK) {
250         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set signaling mode %d: %s\n",
251                s->signaling, aac_get_error(err));
252         goto error;
253     }
254
255     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_AFTERBURNER,
256                                    s->afterburner)) != AACENC_OK) {
257         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set afterburner to %d: %s\n",
258                s->afterburner, aac_get_error(err));
259         goto error;
260     }
261
262     if (avctx->cutoff > 0) {
263         if (avctx->cutoff < (avctx->sample_rate + 255) >> 8 || avctx->cutoff > 20000) {
264             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "cutoff valid range is %d-20000\n",
265                    (avctx->sample_rate + 255) >> 8);
266             goto error;
267         }
268         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_BANDWIDTH,
269                                        avctx->cutoff)) != AACENC_OK) {
270             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the encoder bandwidth to %d: %s\n",
271                    avctx->cutoff, aac_get_error(err));
272             goto error;
273         }
274     }
275
276     if ((err = aacEncEncode(s->handle, NULL, NULL, NULL, NULL)) != AACENC_OK) {
277         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to initialize the encoder: %s\n",
278                aac_get_error(err));
279         return AVERROR(EINVAL);
280     }
281
282     if ((err = aacEncInfo(s->handle, &info)) != AACENC_OK) {
283         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to get encoder info: %s\n",
284                aac_get_error(err));
285         goto error;
286     }
287
288     avctx->frame_size = info.frameLength;
289     avctx->initial_padding = info.encoderDelay;
290     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
291
292     if (avctx->flags & AV_CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
293         avctx->extradata_size = info.confSize;
294         avctx->extradata      = av_mallocz(avctx->extradata_size +
295                                            AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
296         if (!avctx->extradata) {
297             ret = AVERROR(ENOMEM);
298             goto error;
299         }
300
301         memcpy(avctx->extradata, info.confBuf, info.confSize);
302     }
303     return 0;
304 error:
305     aac_encode_close(avctx);
306     return ret;
307 }
308
309 static int aac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
310                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
311 {
312     AACContext    *s        = avctx->priv_data;
313     AACENC_BufDesc in_buf   = { 0 }, out_buf = { 0 };
314     AACENC_InArgs  in_args  = { 0 };
315     AACENC_OutArgs out_args = { 0 };
316     int in_buffer_identifier = IN_AUDIO_DATA;
317     int in_buffer_size, in_buffer_element_size;
318     int out_buffer_identifier = OUT_BITSTREAM_DATA;
319     int out_buffer_size, out_buffer_element_size;
320     void *in_ptr, *out_ptr;
321     int ret;
322     AACENC_ERROR err;
323
324     /* handle end-of-stream small frame and flushing */
325     if (!frame) {
326         in_args.numInSamples = -1;
327     } else {
328         in_ptr                   = frame->data[0];
329         in_buffer_size           = 2 * avctx->channels * frame->nb_samples;
330         in_buffer_element_size   = 2;
331
332         in_args.numInSamples     = avctx->channels * frame->nb_samples;
333         in_buf.numBufs           = 1;
334         in_buf.bufs              = &in_ptr;
335         in_buf.bufferIdentifiers = &in_buffer_identifier;
336         in_buf.bufSizes          = &in_buffer_size;
337         in_buf.bufElSizes        = &in_buffer_element_size;
338
339         /* add current frame to the queue */
340         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame)) < 0)
341             return ret;
342     }
343
344     /* The maximum packet size is 6144 bits aka 768 bytes per channel. */
345     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, FFMAX(8192, 768 * avctx->channels), 0)) < 0)
346         return ret;
347
348     out_ptr                   = avpkt->data;
349     out_buffer_size           = avpkt->size;
350     out_buffer_element_size   = 1;
351     out_buf.numBufs           = 1;
352     out_buf.bufs              = &out_ptr;
353     out_buf.bufferIdentifiers = &out_buffer_identifier;
354     out_buf.bufSizes          = &out_buffer_size;
355     out_buf.bufElSizes        = &out_buffer_element_size;
356
357     if ((err = aacEncEncode(s->handle, &in_buf, &out_buf, &in_args,
358                             &out_args)) != AACENC_OK) {
359         if (!frame && err == AACENC_ENCODE_EOF)
360             return 0;
361         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to encode frame: %s\n",
362                aac_get_error(err));
363         return AVERROR(EINVAL);
364     }
365
366     if (!out_args.numOutBytes)
367         return 0;
368
369     /* Get the next frame pts & duration */
370     ff_af_queue_remove(&s->afq, avctx->frame_size, &avpkt->pts,
371                        &avpkt->duration);
372
373     avpkt->size     = out_args.numOutBytes;
374     *got_packet_ptr = 1;
375     return 0;
376 }
377
378 static const AVProfile profiles[] = {
379     { FF_PROFILE_AAC_LOW,   "LC"       },
380     { FF_PROFILE_AAC_HE,    "HE-AAC"   },
381     { FF_PROFILE_AAC_HE_V2, "HE-AACv2" },
382     { FF_PROFILE_AAC_LD,    "LD"       },
383     { FF_PROFILE_AAC_ELD,   "ELD"      },
384     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
385 };
386
387 static const AVCodecDefault aac_encode_defaults[] = {
388     { "b", "0" },
389     { NULL }
390 };
391
392 static const uint64_t aac_channel_layout[] = {
393     AV_CH_LAYOUT_MONO,
394     AV_CH_LAYOUT_STEREO,
395     AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
396     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
397     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
398     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
399 #ifdef AACENCODER_LIB_VL0
400     AV_CH_LAYOUT_7POINT1_WIDE_BACK,
401     AV_CH_LAYOUT_7POINT1,
402 #endif
403     0,
404 };
405
406 static const int aac_sample_rates[] = {
407     96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000,
408     24000, 22050, 16000, 12000, 11025, 8000, 0
409 };
410
411 AVCodec ff_libfdk_aac_encoder = {
412     .name                  = "libfdk_aac",
413     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fraunhofer FDK AAC"),
414     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
415     .id                    = AV_CODEC_ID_AAC,
416     .priv_data_size        = sizeof(AACContext),
417     .init                  = aac_encode_init,
418     .encode2               = aac_encode_frame,
419     .close                 = aac_encode_close,
420     .capabilities          = AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | AV_CODEC_CAP_DELAY,
421     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
422                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
423     .priv_class            = &aac_enc_class,
424     .defaults              = aac_encode_defaults,
425     .profiles              = profiles,
426     .supported_samplerates = aac_sample_rates,
427     .channel_layouts       = aac_channel_layout,
428 };