jpegdec: be less picky on padding
[ffmpeg.git] / libavcodec / libvorbisenc.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2002 Mark Hills <mark@pogo.org.uk>
3  *
4  * This file is part of FFmpeg.
5  *
6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
8  * License as published by the Free Software Foundation; either
9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
14  * Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
19  */
20
21 #include <vorbis/vorbisenc.h>
22
23 #include "libavutil/avassert.h"
24 #include "libavutil/fifo.h"
25 #include "libavutil/opt.h"
26 #include "avcodec.h"
27 #include "audio_frame_queue.h"
28 #include "internal.h"
29 #include "vorbis.h"
30 #include "vorbis_parser.h"
31
32
33 /* Number of samples the user should send in each call.
34  * This value is used because it is the LCD of all possible frame sizes, so
35  * an output packet will always start at the same point as one of the input
36  * packets.
37  */
38 #define OGGVORBIS_FRAME_SIZE 64
39
40 #define BUFFER_SIZE (1024 * 64)
41
42 typedef struct OggVorbisEncContext {
43     AVClass *av_class;                  /**< class for AVOptions            */
44     AVFrame frame;
45     vorbis_info vi;                     /**< vorbis_info used during init   */
46     vorbis_dsp_state vd;                /**< DSP state used for analysis    */
47     vorbis_block vb;                    /**< vorbis_block used for analysis */
48     AVFifoBuffer *pkt_fifo;             /**< output packet buffer           */
49     int eof;                            /**< end-of-file flag               */
50     int dsp_initialized;                /**< vd has been initialized        */
51     vorbis_comment vc;                  /**< VorbisComment info             */
52     double iblock;                      /**< impulse block bias option      */
53     VorbisParseContext vp;              /**< parse context to get durations */
54     AudioFrameQueue afq;                /**< frame queue for timestamps     */
55 } OggVorbisEncContext;
56
57 static const AVOption options[] = {
58     { "iblock", "Sets the impulse block bias", offsetof(OggVorbisEncContext, iblock), AV_OPT_TYPE_DOUBLE, { .dbl = 0 }, -15, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
59     { NULL }
60 };
61
62 static const AVCodecDefault defaults[] = {
63     { "b",  "0" },
64     { NULL },
65 };
66
67 static const AVClass class = {
68     .class_name = "libvorbis",
69     .item_name  = av_default_item_name,
70     .option     = options,
71     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
72 };
73
74 static int vorbis_error_to_averror(int ov_err)
75 {
76     switch (ov_err) {
77     case OV_EFAULT: return AVERROR_BUG;
78     case OV_EINVAL: return AVERROR(EINVAL);
79     case OV_EIMPL:  return AVERROR(EINVAL);
80     default:        return AVERROR_UNKNOWN;
81     }
82 }
83
84 static av_cold int oggvorbis_init_encoder(vorbis_info *vi,
85                                           AVCodecContext *avctx)
86 {
87     OggVorbisEncContext *s = avctx->priv_data;
88     double cfreq;
89     int ret;
90
91     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE || !avctx->bit_rate) {
92         /* variable bitrate
93          * NOTE: we use the oggenc range of -1 to 10 for global_quality for
94          *       user convenience, but libvorbis uses -0.1 to 1.0.
95          */
96         float q = avctx->global_quality / (float)FF_QP2LAMBDA;
97         /* default to 3 if the user did not set quality or bitrate */
98         if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE))
99             q = 3.0;
100         if ((ret = vorbis_encode_setup_vbr(vi, avctx->channels,
101                                            avctx->sample_rate,
102                                            q / 10.0)))
103             goto error;
104     } else {
105         int minrate = avctx->rc_min_rate > 0 ? avctx->rc_min_rate : -1;
106         int maxrate = avctx->rc_max_rate > 0 ? avctx->rc_max_rate : -1;
107
108         /* average bitrate */
109         if ((ret = vorbis_encode_setup_managed(vi, avctx->channels,
110                                                avctx->sample_rate, maxrate,
111                                                avctx->bit_rate, minrate)))
112             goto error;
113
114         /* variable bitrate by estimate, disable slow rate management */
115         if (minrate == -1 && maxrate == -1)
116             if ((ret = vorbis_encode_ctl(vi, OV_ECTL_RATEMANAGE2_SET, NULL)))
117                 goto error; /* should not happen */
118     }
119
120     /* cutoff frequency */
121     if (avctx->cutoff > 0) {
122         cfreq = avctx->cutoff / 1000.0;
123         if ((ret = vorbis_encode_ctl(vi, OV_ECTL_LOWPASS_SET, &cfreq)))
124             goto error; /* should not happen */
125     }
126
127     /* impulse block bias */
128     if (s->iblock) {
129         if ((ret = vorbis_encode_ctl(vi, OV_ECTL_IBLOCK_SET, &s->iblock)))
130             goto error;
131     }
132
133     if (avctx->channels == 3 &&
134             avctx->channel_layout != (AV_CH_LAYOUT_STEREO|AV_CH_FRONT_CENTER) ||
135         avctx->channels == 4 &&
136             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_2_2 &&
137             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_QUAD ||
138         avctx->channels == 5 &&
139             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT0 &&
140             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK ||
141         avctx->channels == 6 &&
142             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT1 &&
143             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK ||
144         avctx->channels == 7 &&
145             avctx->channel_layout != (AV_CH_LAYOUT_5POINT1|AV_CH_BACK_CENTER) ||
146         avctx->channels == 8 &&
147             avctx->channel_layout != AV_CH_LAYOUT_7POINT1) {
148         if (avctx->channel_layout) {
149             char name[32];
150             av_get_channel_layout_string(name, sizeof(name), avctx->channels,
151                                          avctx->channel_layout);
152             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "%s not supported by Vorbis: "
153                                              "output stream will have incorrect "
154                                              "channel layout.\n", name);
155         } else {
156             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "No channel layout specified. The encoder "
157                                                "will use Vorbis channel layout for "
158                                                "%d channels.\n", avctx->channels);
159         }
160     }
161
162     if ((ret = vorbis_encode_setup_init(vi)))
163         goto error;
164
165     return 0;
166 error:
167     return vorbis_error_to_averror(ret);
168 }
169
170 /* How many bytes are needed for a buffer of length 'l' */
171 static int xiph_len(int l)
172 {
173     return 1 + l / 255 + l;
174 }
175
176 static av_cold int oggvorbis_encode_close(AVCodecContext *avctx)
177 {
178     OggVorbisEncContext *s = avctx->priv_data;
179
180     /* notify vorbisenc this is EOF */
181     if (s->dsp_initialized)
182         vorbis_analysis_wrote(&s->vd, 0);
183
184     vorbis_block_clear(&s->vb);
185     vorbis_dsp_clear(&s->vd);
186     vorbis_info_clear(&s->vi);
187
188     av_fifo_free(s->pkt_fifo);
189     ff_af_queue_close(&s->afq);
190     av_freep(&avctx->extradata);
191
192     return 0;
193 }
194
195 static av_cold int oggvorbis_encode_init(AVCodecContext *avctx)
196 {
197     OggVorbisEncContext *s = avctx->priv_data;
198     ogg_packet header, header_comm, header_code;
199     uint8_t *p;
200     unsigned int offset;
201     int ret;
202
203     vorbis_info_init(&s->vi);
204     if ((ret = oggvorbis_init_encoder(&s->vi, avctx))) {
205         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "encoder setup failed\n");
206         goto error;
207     }
208     if ((ret = vorbis_analysis_init(&s->vd, &s->vi))) {
209         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "analysis init failed\n");
210         ret = vorbis_error_to_averror(ret);
211         goto error;
212     }
213     s->dsp_initialized = 1;
214     if ((ret = vorbis_block_init(&s->vd, &s->vb))) {
215         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "dsp init failed\n");
216         ret = vorbis_error_to_averror(ret);
217         goto error;
218     }
219
220     vorbis_comment_init(&s->vc);
221     if (!(avctx->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT))
222         vorbis_comment_add_tag(&s->vc, "encoder", LIBAVCODEC_IDENT);
223
224     if ((ret = vorbis_analysis_headerout(&s->vd, &s->vc, &header, &header_comm,
225                                          &header_code))) {
226         ret = vorbis_error_to_averror(ret);
227         goto error;
228     }
229
230     avctx->extradata_size = 1 + xiph_len(header.bytes)      +
231                                 xiph_len(header_comm.bytes) +
232                                 header_code.bytes;
233     p = avctx->extradata = av_malloc(avctx->extradata_size +
234                                      FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
235     if (!p) {
236         ret = AVERROR(ENOMEM);
237         goto error;
238     }
239     p[0]    = 2;
240     offset  = 1;
241     offset += av_xiphlacing(&p[offset], header.bytes);
242     offset += av_xiphlacing(&p[offset], header_comm.bytes);
243     memcpy(&p[offset], header.packet, header.bytes);
244     offset += header.bytes;
245     memcpy(&p[offset], header_comm.packet, header_comm.bytes);
246     offset += header_comm.bytes;
247     memcpy(&p[offset], header_code.packet, header_code.bytes);
248     offset += header_code.bytes;
249     av_assert0(offset == avctx->extradata_size);
250
251     if ((ret = avpriv_vorbis_parse_extradata(avctx, &s->vp)) < 0) {
252         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "invalid extradata\n");
253         return ret;
254     }
255
256     vorbis_comment_clear(&s->vc);
257
258     avctx->frame_size = OGGVORBIS_FRAME_SIZE;
259     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
260
261     s->pkt_fifo = av_fifo_alloc(BUFFER_SIZE);
262     if (!s->pkt_fifo) {
263         ret = AVERROR(ENOMEM);
264         goto error;
265     }
266
267     return 0;
268 error:
269     oggvorbis_encode_close(avctx);
270     return ret;
271 }
272
273 static int oggvorbis_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
274                                   const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
275 {
276     OggVorbisEncContext *s = avctx->priv_data;
277     ogg_packet op;
278     int ret, duration;
279
280     /* send samples to libvorbis */
281     if (frame) {
282         const int samples = frame->nb_samples;
283         float **buffer;
284         int c, channels = s->vi.channels;
285
286         buffer = vorbis_analysis_buffer(&s->vd, samples);
287         for (c = 0; c < channels; c++) {
288             int co = (channels > 8) ? c :
289                      ff_vorbis_encoding_channel_layout_offsets[channels - 1][c];
290             memcpy(buffer[c], frame->extended_data[co],
291                    samples * sizeof(*buffer[c]));
292         }
293         if ((ret = vorbis_analysis_wrote(&s->vd, samples)) < 0) {
294             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vorbis_analysis_wrote()\n");
295             return vorbis_error_to_averror(ret);
296         }
297         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame)) < 0)
298             return ret;
299     } else {
300         if (!s->eof)
301             if ((ret = vorbis_analysis_wrote(&s->vd, 0)) < 0) {
302                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error in vorbis_analysis_wrote()\n");
303                 return vorbis_error_to_averror(ret);
304             }
305         s->eof = 1;
306     }
307
308     /* retrieve available packets from libvorbis */
309     while ((ret = vorbis_analysis_blockout(&s->vd, &s->vb)) == 1) {
310         if ((ret = vorbis_analysis(&s->vb, NULL)) < 0)
311             break;
312         if ((ret = vorbis_bitrate_addblock(&s->vb)) < 0)
313             break;
314
315         /* add any available packets to the output packet buffer */
316         while ((ret = vorbis_bitrate_flushpacket(&s->vd, &op)) == 1) {
317             if (av_fifo_space(s->pkt_fifo) < sizeof(ogg_packet) + op.bytes) {
318                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "packet buffer is too small\n");
319                 return AVERROR_BUG;
320             }
321             av_fifo_generic_write(s->pkt_fifo, &op, sizeof(ogg_packet), NULL);
322             av_fifo_generic_write(s->pkt_fifo, op.packet, op.bytes, NULL);
323         }
324         if (ret < 0) {
325             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error getting available packets\n");
326             break;
327         }
328     }
329     if (ret < 0) {
330         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "error getting available packets\n");
331         return vorbis_error_to_averror(ret);
332     }
333
334     /* check for available packets */
335     if (av_fifo_size(s->pkt_fifo) < sizeof(ogg_packet))
336         return 0;
337
338     av_fifo_generic_read(s->pkt_fifo, &op, sizeof(ogg_packet), NULL);
339
340     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, op.bytes)) < 0)
341         return ret;
342     av_fifo_generic_read(s->pkt_fifo, avpkt->data, op.bytes, NULL);
343
344     avpkt->pts = ff_samples_to_time_base(avctx, op.granulepos);
345
346     duration = avpriv_vorbis_parse_frame(&s->vp, avpkt->data, avpkt->size);
347     if (duration > 0) {
348         /* we do not know encoder delay until we get the first packet from
349          * libvorbis, so we have to update the AudioFrameQueue counts */
350         if (!avctx->delay && s->afq.frames) {
351             avctx->delay              = duration;
352             av_assert0(!s->afq.remaining_delay);
353             s->afq.frames->duration  += duration;
354             s->afq.frames->pts       -= duration;
355             s->afq.remaining_samples += duration;
356         }
357         ff_af_queue_remove(&s->afq, duration, &avpkt->pts, &avpkt->duration);
358     }
359
360     *got_packet_ptr = 1;
361     return 0;
362 }
363
364 AVCodec ff_libvorbis_encoder = {
365     .name           = "libvorbis",
366     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
367     .id             = AV_CODEC_ID_VORBIS,
368     .priv_data_size = sizeof(OggVorbisEncContext),
369     .init           = oggvorbis_encode_init,
370     .encode2        = oggvorbis_encode_frame,
371     .close          = oggvorbis_encode_close,
372     .capabilities   = CODEC_CAP_DELAY,
373     .sample_fmts    = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
374                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
375     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libvorbis"),
376     .priv_class     = &class,
377     .defaults       = defaults,
378 };