0d78035e2718014037def2c020af767845282c76
[ffmpeg.git] / libavcodec / libopencore-amr.c
1 /*
2  * AMR Audio decoder stub
3  * Copyright (c) 2003 the ffmpeg project
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/avstring.h"
23 #include "libavutil/channel_layout.h"
24 #include "libavutil/common.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "avcodec.h"
27 #include "audio_frame_queue.h"
28 #include "internal.h"
29
30 static int amr_decode_fix_avctx(AVCodecContext *avctx)
31 {
32     const int is_amr_wb = 1 + (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_AMR_WB);
33
34     if (!avctx->sample_rate)
35         avctx->sample_rate = 8000 * is_amr_wb;
36
37     if (avctx->channels > 1) {
38         av_log_missing_feature(avctx, "multi-channel AMR", 0);
39         return AVERROR_PATCHWELCOME;
40     }
41
42     avctx->channels       = 1;
43     avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
44     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_S16;
45     return 0;
46 }
47
48 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB
49
50 #include <opencore-amrnb/interf_dec.h>
51 #include <opencore-amrnb/interf_enc.h>
52
53 /* Common code for fixed and float version*/
54 typedef struct AMR_bitrates {
55     int       rate;
56     enum Mode mode;
57 } AMR_bitrates;
58
59 /* Match desired bitrate */
60 static int get_bitrate_mode(int bitrate, void *log_ctx)
61 {
62     /* make the correspondance between bitrate and mode */
63     static const AMR_bitrates rates[] = {
64         { 4750, MR475 }, { 5150, MR515 }, {  5900, MR59  }, {  6700, MR67  },
65         { 7400, MR74 },  { 7950, MR795 }, { 10200, MR102 }, { 12200, MR122 }
66     };
67     int i, best = -1, min_diff = 0;
68     char log_buf[200];
69
70     for (i = 0; i < 8; i++) {
71         if (rates[i].rate == bitrate)
72             return rates[i].mode;
73         if (best < 0 || abs(rates[i].rate - bitrate) < min_diff) {
74             best     = i;
75             min_diff = abs(rates[i].rate - bitrate);
76         }
77     }
78     /* no bitrate matching exactly, log a warning */
79     snprintf(log_buf, sizeof(log_buf), "bitrate not supported: use one of ");
80     for (i = 0; i < 8; i++)
81         av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "%.2fk, ", rates[i].rate    / 1000.f);
82     av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "using %.2fk", rates[best].rate / 1000.f);
83     av_log(log_ctx, AV_LOG_WARNING, "%s\n", log_buf);
84
85     return best;
86 }
87
88 typedef struct AMRContext {
89     AVClass *av_class;
90     AVFrame frame;
91     void *dec_state;
92     void *enc_state;
93     int   enc_bitrate;
94     int   enc_mode;
95     int   enc_dtx;
96     int   enc_last_frame;
97     AudioFrameQueue afq;
98 } AMRContext;
99
100 static const AVOption options[] = {
101     { "dtx", "Allow DTX (generate comfort noise)", offsetof(AMRContext, enc_dtx), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
102     { NULL }
103 };
104
105 static const AVClass class = {
106     "libopencore_amrnb", av_default_item_name, options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
107 };
108
109 static av_cold int amr_nb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
110 {
111     AMRContext *s  = avctx->priv_data;
112     int ret;
113
114     if ((ret = amr_decode_fix_avctx(avctx)) < 0)
115         return ret;
116
117     s->dec_state   = Decoder_Interface_init();
118     if (!s->dec_state) {
119         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Decoder_Interface_init error\n");
120         return -1;
121     }
122
123     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
124     avctx->coded_frame = &s->frame;
125
126     return 0;
127 }
128
129 static av_cold int amr_nb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
130 {
131     AMRContext *s = avctx->priv_data;
132
133     Decoder_Interface_exit(s->dec_state);
134
135     return 0;
136 }
137
138 static int amr_nb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
139                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
140 {
141     const uint8_t *buf = avpkt->data;
142     int buf_size       = avpkt->size;
143     AMRContext *s      = avctx->priv_data;
144     static const uint8_t block_size[16] = { 12, 13, 15, 17, 19, 20, 26, 31, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
145     enum Mode dec_mode;
146     int packet_size, ret;
147
148     av_dlog(avctx, "amr_decode_frame buf=%p buf_size=%d frame_count=%d!!\n",
149             buf, buf_size, avctx->frame_number);
150
151     /* get output buffer */
152     s->frame.nb_samples = 160;
153     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
154         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
155         return ret;
156     }
157
158     dec_mode    = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
159     packet_size = block_size[dec_mode] + 1;
160
161     if (packet_size > buf_size) {
162         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr frame too short (%u, should be %u)\n",
163                buf_size, packet_size);
164         return AVERROR_INVALIDDATA;
165     }
166
167     av_dlog(avctx, "packet_size=%d buf= 0x%X %X %X %X\n",
168               packet_size, buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
169     /* call decoder */
170     Decoder_Interface_Decode(s->dec_state, buf, (short *)s->frame.data[0], 0);
171
172     *got_frame_ptr   = 1;
173     *(AVFrame *)data = s->frame;
174
175     return packet_size;
176 }
177
178 AVCodec ff_libopencore_amrnb_decoder = {
179     .name           = "libopencore_amrnb",
180     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
181     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
182     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
183     .init           = amr_nb_decode_init,
184     .close          = amr_nb_decode_close,
185     .decode         = amr_nb_decode_frame,
186     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
187     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
188 };
189
190 static av_cold int amr_nb_encode_init(AVCodecContext *avctx)
191 {
192     AMRContext *s = avctx->priv_data;
193
194     if (avctx->sample_rate != 8000 && avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_UNOFFICIAL) {
195         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only 8000Hz sample rate supported\n");
196         return AVERROR(ENOSYS);
197     }
198
199     if (avctx->channels != 1) {
200         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono supported\n");
201         return AVERROR(ENOSYS);
202     }
203
204     avctx->frame_size  = 160;
205     avctx->delay       =  50;
206     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
207 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
208     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
209     if (!avctx->coded_frame)
210         return AVERROR(ENOMEM);
211 #endif
212
213     s->enc_state = Encoder_Interface_init(s->enc_dtx);
214     if (!s->enc_state) {
215         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encoder_Interface_init error\n");
216         av_freep(&avctx->coded_frame);
217         return -1;
218     }
219
220     s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
221     s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
222
223     return 0;
224 }
225
226 static av_cold int amr_nb_encode_close(AVCodecContext *avctx)
227 {
228     AMRContext *s = avctx->priv_data;
229
230     Encoder_Interface_exit(s->enc_state);
231     ff_af_queue_close(&s->afq);
232 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
233     av_freep(&avctx->coded_frame);
234 #endif
235     return 0;
236 }
237
238 static int amr_nb_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
239                                const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
240 {
241     AMRContext *s = avctx->priv_data;
242     int written, ret;
243     int16_t *flush_buf = NULL;
244     const int16_t *samples = frame ? (const int16_t *)frame->data[0] : NULL;
245
246     if (s->enc_bitrate != avctx->bit_rate) {
247         s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
248         s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
249     }
250
251     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, 32)))
252         return ret;
253
254     if (frame) {
255         if (frame->nb_samples < avctx->frame_size) {
256             flush_buf = av_mallocz(avctx->frame_size * sizeof(*flush_buf));
257             if (!flush_buf)
258                 return AVERROR(ENOMEM);
259             memcpy(flush_buf, samples, frame->nb_samples * sizeof(*flush_buf));
260             samples = flush_buf;
261             if (frame->nb_samples < avctx->frame_size - avctx->delay)
262                 s->enc_last_frame = -1;
263         }
264         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame)) < 0) {
265             av_freep(&flush_buf);
266             return ret;
267         }
268     } else {
269         if (s->enc_last_frame < 0)
270             return 0;
271         flush_buf = av_mallocz(avctx->frame_size * sizeof(*flush_buf));
272         if (!flush_buf)
273             return AVERROR(ENOMEM);
274         samples = flush_buf;
275         s->enc_last_frame = -1;
276     }
277
278     written = Encoder_Interface_Encode(s->enc_state, s->enc_mode, samples,
279                                        avpkt->data, 0);
280     av_dlog(avctx, "amr_nb_encode_frame encoded %u bytes, bitrate %u, first byte was %#02x\n",
281             written, s->enc_mode, avpkt->data[0]);
282
283     /* Get the next frame pts/duration */
284     ff_af_queue_remove(&s->afq, avctx->frame_size, &avpkt->pts,
285                        &avpkt->duration);
286
287     avpkt->size = written;
288     *got_packet_ptr = 1;
289     av_freep(&flush_buf);
290     return 0;
291 }
292
293 AVCodec ff_libopencore_amrnb_encoder = {
294     .name           = "libopencore_amrnb",
295     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
296     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
297     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
298     .init           = amr_nb_encode_init,
299     .encode2        = amr_nb_encode_frame,
300     .close          = amr_nb_encode_close,
301     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME,
302     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
303                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
304     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
305     .priv_class     = &class,
306 };
307
308 #endif
309
310 /* -----------AMR wideband ------------*/
311 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB
312
313 #include <opencore-amrwb/dec_if.h>
314 #include <opencore-amrwb/if_rom.h>
315
316 typedef struct AMRWBContext {
317     AVFrame frame;
318     void  *state;
319 } AMRWBContext;
320
321 static av_cold int amr_wb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
322 {
323     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
324     int ret;
325
326     if ((ret = amr_decode_fix_avctx(avctx)) < 0)
327         return ret;
328
329     s->state        = D_IF_init();
330
331     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
332     avctx->coded_frame = &s->frame;
333
334     return 0;
335 }
336
337 static int amr_wb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
338                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
339 {
340     const uint8_t *buf = avpkt->data;
341     int buf_size       = avpkt->size;
342     AMRWBContext *s    = avctx->priv_data;
343     int mode, ret;
344     int packet_size;
345     static const uint8_t block_size[16] = {18, 24, 33, 37, 41, 47, 51, 59, 61, 6, 6, 0, 0, 0, 1, 1};
346
347     /* get output buffer */
348     s->frame.nb_samples = 320;
349     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
350         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
351         return ret;
352     }
353
354     mode        = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
355     packet_size = block_size[mode];
356
357     if (packet_size > buf_size) {
358         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr frame too short (%u, should be %u)\n",
359                buf_size, packet_size + 1);
360         return AVERROR_INVALIDDATA;
361     }
362     if (!packet_size) {
363         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr packet_size invalid\n");
364         return AVERROR_INVALIDDATA;
365     }
366
367     D_IF_decode(s->state, buf, (short *)s->frame.data[0], _good_frame);
368
369     *got_frame_ptr   = 1;
370     *(AVFrame *)data = s->frame;
371
372     return packet_size;
373 }
374
375 static int amr_wb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
376 {
377     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
378
379     D_IF_exit(s->state);
380     return 0;
381 }
382
383 AVCodec ff_libopencore_amrwb_decoder = {
384     .name           = "libopencore_amrwb",
385     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
386     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_WB,
387     .priv_data_size = sizeof(AMRWBContext),
388     .init           = amr_wb_decode_init,
389     .close          = amr_wb_decode_close,
390     .decode         = amr_wb_decode_frame,
391     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
392     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-WB (Adaptive Multi-Rate Wide-Band)"),
393 };
394
395 #endif /* CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB */