8dc2e9f31fc12634e54812e9fafb44a877148a64
[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 Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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     avctx->sample_rate = 8000 * is_amr_wb;
35
36     if (avctx->channels > 1) {
37         av_log_missing_feature(avctx, "multi-channel AMR", 0);
38         return AVERROR_PATCHWELCOME;
39     }
40
41     avctx->channels       = 1;
42     avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
43     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_S16;
44     return 0;
45 }
46
47 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB
48
49 #include <opencore-amrnb/interf_dec.h>
50 #include <opencore-amrnb/interf_enc.h>
51
52 /* Common code for fixed and float version*/
53 typedef struct AMR_bitrates {
54     int       rate;
55     enum Mode mode;
56 } AMR_bitrates;
57
58 /* Match desired bitrate */
59 static int get_bitrate_mode(int bitrate, void *log_ctx)
60 {
61     /* make the correspondance between bitrate and mode */
62     static const AMR_bitrates rates[] = {
63         { 4750, MR475 }, { 5150, MR515 }, {  5900, MR59  }, {  6700, MR67  },
64         { 7400, MR74 },  { 7950, MR795 }, { 10200, MR102 }, { 12200, MR122 }
65     };
66     int i, best = -1, min_diff = 0;
67     char log_buf[200];
68
69     for (i = 0; i < 8; i++) {
70         if (rates[i].rate == bitrate)
71             return rates[i].mode;
72         if (best < 0 || abs(rates[i].rate - bitrate) < min_diff) {
73             best     = i;
74             min_diff = abs(rates[i].rate - bitrate);
75         }
76     }
77     /* no bitrate matching exactly, log a warning */
78     snprintf(log_buf, sizeof(log_buf), "bitrate not supported: use one of ");
79     for (i = 0; i < 8; i++)
80         av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "%.2fk, ", rates[i].rate    / 1000.f);
81     av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "using %.2fk", rates[best].rate / 1000.f);
82     av_log(log_ctx, AV_LOG_WARNING, "%s\n", log_buf);
83
84     return best;
85 }
86
87 typedef struct AMRContext {
88     AVClass *av_class;
89     AVFrame frame;
90     void *dec_state;
91     void *enc_state;
92     int   enc_bitrate;
93     int   enc_mode;
94     int   enc_dtx;
95     int   enc_last_frame;
96     AudioFrameQueue afq;
97 } AMRContext;
98
99 static const AVOption options[] = {
100     { "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 },
101     { NULL }
102 };
103
104 static const AVClass class = {
105     "libopencore_amrnb", av_default_item_name, options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
106 };
107
108 static av_cold int amr_nb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
109 {
110     AMRContext *s  = avctx->priv_data;
111     int ret;
112
113     if ((ret = amr_decode_fix_avctx(avctx)) < 0)
114         return ret;
115
116     s->dec_state   = Decoder_Interface_init();
117     if (!s->dec_state) {
118         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Decoder_Interface_init error\n");
119         return -1;
120     }
121
122     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
123     avctx->coded_frame = &s->frame;
124
125     return 0;
126 }
127
128 static av_cold int amr_nb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
129 {
130     AMRContext *s = avctx->priv_data;
131
132     Decoder_Interface_exit(s->dec_state);
133
134     return 0;
135 }
136
137 static int amr_nb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
138                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
139 {
140     const uint8_t *buf = avpkt->data;
141     int buf_size       = avpkt->size;
142     AMRContext *s      = avctx->priv_data;
143     static const uint8_t block_size[16] = { 12, 13, 15, 17, 19, 20, 26, 31, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
144     enum Mode dec_mode;
145     int packet_size, ret;
146
147     av_dlog(avctx, "amr_decode_frame buf=%p buf_size=%d frame_count=%d!!\n",
148             buf, buf_size, avctx->frame_number);
149
150     /* get output buffer */
151     s->frame.nb_samples = 160;
152     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
153         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
154         return ret;
155     }
156
157     dec_mode    = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
158     packet_size = block_size[dec_mode] + 1;
159
160     if (packet_size > buf_size) {
161         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr frame too short (%u, should be %u)\n",
162                buf_size, packet_size);
163         return AVERROR_INVALIDDATA;
164     }
165
166     av_dlog(avctx, "packet_size=%d buf= 0x%X %X %X %X\n",
167               packet_size, buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
168     /* call decoder */
169     Decoder_Interface_Decode(s->dec_state, buf, (short *)s->frame.data[0], 0);
170
171     *got_frame_ptr   = 1;
172     *(AVFrame *)data = s->frame;
173
174     return packet_size;
175 }
176
177 AVCodec ff_libopencore_amrnb_decoder = {
178     .name           = "libopencore_amrnb",
179     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
180     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
181     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
182     .init           = amr_nb_decode_init,
183     .close          = amr_nb_decode_close,
184     .decode         = amr_nb_decode_frame,
185     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
186     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
187 };
188
189 static av_cold int amr_nb_encode_init(AVCodecContext *avctx)
190 {
191     AMRContext *s = avctx->priv_data;
192
193     if (avctx->sample_rate != 8000) {
194         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only 8000Hz sample rate supported\n");
195         return AVERROR(ENOSYS);
196     }
197
198     if (avctx->channels != 1) {
199         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono supported\n");
200         return AVERROR(ENOSYS);
201     }
202
203     avctx->frame_size  = 160;
204     avctx->delay       =  50;
205     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
206 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
207     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
208     if (!avctx->coded_frame)
209         return AVERROR(ENOMEM);
210 #endif
211
212     s->enc_state = Encoder_Interface_init(s->enc_dtx);
213     if (!s->enc_state) {
214         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encoder_Interface_init error\n");
215         av_freep(&avctx->coded_frame);
216         return -1;
217     }
218
219     s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
220     s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
221
222     return 0;
223 }
224
225 static av_cold int amr_nb_encode_close(AVCodecContext *avctx)
226 {
227     AMRContext *s = avctx->priv_data;
228
229     Encoder_Interface_exit(s->enc_state);
230     ff_af_queue_close(&s->afq);
231 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
232     av_freep(&avctx->coded_frame);
233 #endif
234     return 0;
235 }
236
237 static int amr_nb_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
238                                const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
239 {
240     AMRContext *s = avctx->priv_data;
241     int written, ret;
242     int16_t *flush_buf = NULL;
243     const int16_t *samples = frame ? (const int16_t *)frame->data[0] : NULL;
244
245     if (s->enc_bitrate != avctx->bit_rate) {
246         s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
247         s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
248     }
249
250     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, 32))) {
251         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
252         return ret;
253     }
254
255     if (frame) {
256         if (frame->nb_samples < avctx->frame_size) {
257             flush_buf = av_mallocz(avctx->frame_size * sizeof(*flush_buf));
258             if (!flush_buf)
259                 return AVERROR(ENOMEM);
260             memcpy(flush_buf, samples, frame->nb_samples * sizeof(*flush_buf));
261             samples = flush_buf;
262             if (frame->nb_samples < avctx->frame_size - avctx->delay)
263                 s->enc_last_frame = -1;
264         }
265         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame) < 0)) {
266             av_freep(&flush_buf);
267             return ret;
268         }
269     } else {
270         if (s->enc_last_frame < 0)
271             return 0;
272         flush_buf = av_mallocz(avctx->frame_size * sizeof(*flush_buf));
273         if (!flush_buf)
274             return AVERROR(ENOMEM);
275         samples = flush_buf;
276         s->enc_last_frame = -1;
277     }
278
279     written = Encoder_Interface_Encode(s->enc_state, s->enc_mode, samples,
280                                        avpkt->data, 0);
281     av_dlog(avctx, "amr_nb_encode_frame encoded %u bytes, bitrate %u, first byte was %#02x\n",
282             written, s->enc_mode, frame[0]);
283
284     /* Get the next frame pts/duration */
285     ff_af_queue_remove(&s->afq, avctx->frame_size, &avpkt->pts,
286                        &avpkt->duration);
287
288     avpkt->size = written;
289     *got_packet_ptr = 1;
290     av_freep(&flush_buf);
291     return 0;
292 }
293
294 AVCodec ff_libopencore_amrnb_encoder = {
295     .name           = "libopencore_amrnb",
296     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
297     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
298     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
299     .init           = amr_nb_encode_init,
300     .encode2        = amr_nb_encode_frame,
301     .close          = amr_nb_encode_close,
302     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME,
303     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
304                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
305     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
306     .priv_class     = &class,
307 };
308
309 #endif
310
311 /* -----------AMR wideband ------------*/
312 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB
313
314 #include <opencore-amrwb/dec_if.h>
315 #include <opencore-amrwb/if_rom.h>
316
317 typedef struct AMRWBContext {
318     AVFrame frame;
319     void  *state;
320 } AMRWBContext;
321
322 static av_cold int amr_wb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
323 {
324     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
325     int ret;
326
327     if ((ret = amr_decode_fix_avctx(avctx)) < 0)
328         return ret;
329
330     s->state        = D_IF_init();
331
332     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
333     avctx->coded_frame = &s->frame;
334
335     return 0;
336 }
337
338 static int amr_wb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
339                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
340 {
341     const uint8_t *buf = avpkt->data;
342     int buf_size       = avpkt->size;
343     AMRWBContext *s    = avctx->priv_data;
344     int mode, ret;
345     int packet_size;
346     static const uint8_t block_size[16] = {18, 24, 33, 37, 41, 47, 51, 59, 61, 6, 6, 0, 0, 0, 1, 1};
347
348     /* get output buffer */
349     s->frame.nb_samples = 320;
350     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
351         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
352         return ret;
353     }
354
355     mode        = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
356     packet_size = block_size[mode];
357
358     if (packet_size > buf_size) {
359         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr frame too short (%u, should be %u)\n",
360                buf_size, packet_size + 1);
361         return AVERROR_INVALIDDATA;
362     }
363
364     D_IF_decode(s->state, buf, (short *)s->frame.data[0], _good_frame);
365
366     *got_frame_ptr   = 1;
367     *(AVFrame *)data = s->frame;
368
369     return packet_size;
370 }
371
372 static int amr_wb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
373 {
374     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
375
376     D_IF_exit(s->state);
377     return 0;
378 }
379
380 AVCodec ff_libopencore_amrwb_decoder = {
381     .name           = "libopencore_amrwb",
382     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
383     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_WB,
384     .priv_data_size = sizeof(AMRWBContext),
385     .init           = amr_wb_decode_init,
386     .close          = amr_wb_decode_close,
387     .decode         = amr_wb_decode_frame,
388     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
389     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-WB (Adaptive Multi-Rate Wide-Band)"),
390 };
391
392 #endif /* CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB */