a754d521a607e8653d5c4df3a05c9a256d84c68a
[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/audioconvert.h"
23 #include "avcodec.h"
24 #include "libavutil/avstring.h"
25 #include "libavutil/common.h"
26 #include "libavutil/opt.h"
27 #include "audio_frame_queue.h"
28 #include "internal.h"
29
30 static void 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 }
45
46 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB
47
48 #include <opencore-amrnb/interf_dec.h>
49 #include <opencore-amrnb/interf_enc.h>
50
51 /* Common code for fixed and float version*/
52 typedef struct AMR_bitrates {
53     int       rate;
54     enum Mode mode;
55 } AMR_bitrates;
56
57 /* Match desired bitrate */
58 static int get_bitrate_mode(int bitrate, void *log_ctx)
59 {
60     /* make the correspondance between bitrate and mode */
61     static const AMR_bitrates rates[] = {
62         { 4750, MR475 }, { 5150, MR515 }, {  5900, MR59  }, {  6700, MR67  },
63         { 7400, MR74 },  { 7950, MR795 }, { 10200, MR102 }, { 12200, MR122 }
64     };
65     int i, best = -1, min_diff = 0;
66     char log_buf[200];
67
68     for (i = 0; i < 8; i++) {
69         if (rates[i].rate == bitrate)
70             return rates[i].mode;
71         if (best < 0 || abs(rates[i].rate - bitrate) < min_diff) {
72             best     = i;
73             min_diff = abs(rates[i].rate - bitrate);
74         }
75     }
76     /* no bitrate matching exactly, log a warning */
77     snprintf(log_buf, sizeof(log_buf), "bitrate not supported: use one of ");
78     for (i = 0; i < 8; i++)
79         av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "%.2fk, ", rates[i].rate    / 1000.f);
80     av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "using %.2fk", rates[best].rate / 1000.f);
81     av_log(log_ctx, AV_LOG_WARNING, "%s\n", log_buf);
82
83     return best;
84 }
85
86 typedef struct AMRContext {
87     AVClass *av_class;
88     AVFrame frame;
89     void *dec_state;
90     void *enc_state;
91     int   enc_bitrate;
92     int   enc_mode;
93     int   enc_dtx;
94     int   enc_last_frame;
95     AudioFrameQueue afq;
96 } AMRContext;
97
98 static const AVOption options[] = {
99     { "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 },
100     { NULL }
101 };
102
103 static const AVClass class = {
104     "libopencore_amrnb", av_default_item_name, options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
105 };
106
107 static av_cold int amr_nb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
108 {
109     AMRContext *s  = avctx->priv_data;
110
111     s->dec_state   = Decoder_Interface_init();
112     if (!s->dec_state) {
113         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Decoder_Interface_init error\n");
114         return -1;
115     }
116
117     amr_decode_fix_avctx(avctx);
118
119     if (avctx->channels > 1) {
120         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr_nb: multichannel decoding not supported\n");
121         return AVERROR(ENOSYS);
122     }
123
124     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
125     avctx->coded_frame = &s->frame;
126
127     return 0;
128 }
129
130 static av_cold int amr_nb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
131 {
132     AMRContext *s = avctx->priv_data;
133
134     Decoder_Interface_exit(s->dec_state);
135
136     return 0;
137 }
138
139 static int amr_nb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
140                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
141 {
142     const uint8_t *buf = avpkt->data;
143     int buf_size       = avpkt->size;
144     AMRContext *s      = avctx->priv_data;
145     static const uint8_t block_size[16] = { 12, 13, 15, 17, 19, 20, 26, 31, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
146     enum Mode dec_mode;
147     int packet_size, ret;
148
149     av_dlog(avctx, "amr_decode_frame buf=%p buf_size=%d frame_count=%d!!\n",
150             buf, buf_size, avctx->frame_number);
151
152     /* get output buffer */
153     s->frame.nb_samples = 160;
154     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
155         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
156         return ret;
157     }
158
159     dec_mode    = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
160     packet_size = block_size[dec_mode] + 1;
161
162     if (packet_size > buf_size) {
163         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr frame too short (%u, should be %u)\n",
164                buf_size, packet_size);
165         return AVERROR_INVALIDDATA;
166     }
167
168     av_dlog(avctx, "packet_size=%d buf= 0x%X %X %X %X\n",
169               packet_size, buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
170     /* call decoder */
171     Decoder_Interface_Decode(s->dec_state, buf, (short *)s->frame.data[0], 0);
172
173     *got_frame_ptr   = 1;
174     *(AVFrame *)data = s->frame;
175
176     return packet_size;
177 }
178
179 AVCodec ff_libopencore_amrnb_decoder = {
180     .name           = "libopencore_amrnb",
181     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
182     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
183     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
184     .init           = amr_nb_decode_init,
185     .close          = amr_nb_decode_close,
186     .decode         = amr_nb_decode_frame,
187     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
188     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
189 };
190
191 static av_cold int amr_nb_encode_init(AVCodecContext *avctx)
192 {
193     AMRContext *s = avctx->priv_data;
194
195     if (avctx->sample_rate != 8000) {
196         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only 8000Hz sample rate supported\n");
197         return AVERROR(ENOSYS);
198     }
199
200     if (avctx->channels != 1) {
201         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono supported\n");
202         return AVERROR(ENOSYS);
203     }
204
205     avctx->frame_size  = 160;
206     avctx->delay       =  50;
207     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
208 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
209     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
210     if (!avctx->coded_frame)
211         return AVERROR(ENOMEM);
212 #endif
213
214     s->enc_state = Encoder_Interface_init(s->enc_dtx);
215     if (!s->enc_state) {
216         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encoder_Interface_init error\n");
217         av_freep(&avctx->coded_frame);
218         return -1;
219     }
220
221     s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
222     s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
223
224     return 0;
225 }
226
227 static av_cold int amr_nb_encode_close(AVCodecContext *avctx)
228 {
229     AMRContext *s = avctx->priv_data;
230
231     Encoder_Interface_exit(s->enc_state);
232     ff_af_queue_close(&s->afq);
233 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
234     av_freep(&avctx->coded_frame);
235 #endif
236     return 0;
237 }
238
239 static int amr_nb_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
240                                const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
241 {
242     AMRContext *s = avctx->priv_data;
243     int written, ret;
244     int16_t *flush_buf = NULL;
245     const int16_t *samples = frame ? (const int16_t *)frame->data[0] : NULL;
246
247     if (s->enc_bitrate != avctx->bit_rate) {
248         s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
249         s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
250     }
251
252     if ((ret = ff_alloc_packet(avpkt, 32))) {
253         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error getting output packet\n");
254         return ret;
255     }
256
257     if (frame) {
258         if (frame->nb_samples < avctx->frame_size) {
259             flush_buf = av_mallocz(avctx->frame_size * sizeof(*flush_buf));
260             if (!flush_buf)
261                 return AVERROR(ENOMEM);
262             memcpy(flush_buf, samples, frame->nb_samples * sizeof(*flush_buf));
263             samples = flush_buf;
264             if (frame->nb_samples < avctx->frame_size - avctx->delay)
265                 s->enc_last_frame = -1;
266         }
267         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame) < 0)) {
268             av_freep(&flush_buf);
269             return ret;
270         }
271     } else {
272         if (s->enc_last_frame < 0)
273             return 0;
274         flush_buf = av_mallocz(avctx->frame_size * sizeof(*flush_buf));
275         if (!flush_buf)
276             return AVERROR(ENOMEM);
277         samples = flush_buf;
278         s->enc_last_frame = -1;
279     }
280
281     written = Encoder_Interface_Encode(s->enc_state, s->enc_mode, samples,
282                                        avpkt->data, 0);
283     av_dlog(avctx, "amr_nb_encode_frame encoded %u bytes, bitrate %u, first byte was %#02x\n",
284             written, s->enc_mode, frame[0]);
285
286     /* Get the next frame pts/duration */
287     ff_af_queue_remove(&s->afq, avctx->frame_size, &avpkt->pts,
288                        &avpkt->duration);
289
290     avpkt->size = written;
291     *got_packet_ptr = 1;
292     av_freep(&flush_buf);
293     return 0;
294 }
295
296 AVCodec ff_libopencore_amrnb_encoder = {
297     .name           = "libopencore_amrnb",
298     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
299     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
300     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
301     .init           = amr_nb_encode_init,
302     .encode2        = amr_nb_encode_frame,
303     .close          = amr_nb_encode_close,
304     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME,
305     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
306                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
307     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
308     .priv_class     = &class,
309 };
310
311 #endif
312
313 /* -----------AMR wideband ------------*/
314 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB
315
316 #include <opencore-amrwb/dec_if.h>
317 #include <opencore-amrwb/if_rom.h>
318
319 typedef struct AMRWBContext {
320     AVFrame frame;
321     void  *state;
322 } AMRWBContext;
323
324 static av_cold int amr_wb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
325 {
326     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
327
328     s->state        = D_IF_init();
329
330     amr_decode_fix_avctx(avctx);
331
332     if (avctx->channels > 1) {
333         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr_wb: multichannel decoding not supported\n");
334         return AVERROR(ENOSYS);
335     }
336
337     avcodec_get_frame_defaults(&s->frame);
338     avctx->coded_frame = &s->frame;
339
340     return 0;
341 }
342
343 static int amr_wb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
344                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
345 {
346     const uint8_t *buf = avpkt->data;
347     int buf_size       = avpkt->size;
348     AMRWBContext *s    = avctx->priv_data;
349     int mode, ret;
350     int packet_size;
351     static const uint8_t block_size[16] = {18, 24, 33, 37, 41, 47, 51, 59, 61, 6, 6, 0, 0, 0, 1, 1};
352
353     /* get output buffer */
354     s->frame.nb_samples = 320;
355     if ((ret = avctx->get_buffer(avctx, &s->frame)) < 0) {
356         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "get_buffer() failed\n");
357         return ret;
358     }
359
360     mode        = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
361     packet_size = block_size[mode];
362
363     if (packet_size > buf_size) {
364         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr frame too short (%u, should be %u)\n",
365                buf_size, packet_size + 1);
366         return AVERROR_INVALIDDATA;
367     }
368
369     D_IF_decode(s->state, buf, (short *)s->frame.data[0], _good_frame);
370
371     *got_frame_ptr   = 1;
372     *(AVFrame *)data = s->frame;
373
374     return packet_size;
375 }
376
377 static int amr_wb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
378 {
379     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
380
381     D_IF_exit(s->state);
382     return 0;
383 }
384
385 AVCodec ff_libopencore_amrwb_decoder = {
386     .name           = "libopencore_amrwb",
387     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
388     .id             = AV_CODEC_ID_AMR_WB,
389     .priv_data_size = sizeof(AMRWBContext),
390     .init           = amr_wb_decode_init,
391     .close          = amr_wb_decode_close,
392     .decode         = amr_wb_decode_frame,
393     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1,
394     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("OpenCORE AMR-WB (Adaptive Multi-Rate Wide-Band)"),
395 };
396
397 #endif /* CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB */