682f5f48accf47043a3124a1515355088f33de5c
[ffmpeg.git] / libavdevice / alsa-audio-common.c
1 /*
2  * ALSA input and output
3  * Copyright (c) 2007 Luca Abeni ( lucabe72 email it )
4  * Copyright (c) 2007 Benoit Fouet ( benoit fouet free fr )
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 /**
24  * @file
25  * ALSA input and output: common code
26  * @author Luca Abeni ( lucabe72 email it )
27  * @author Benoit Fouet ( benoit fouet free fr )
28  * @author Nicolas George ( nicolas george normalesup org )
29  */
30
31 #include <alsa/asoundlib.h>
32 #include "libavformat/avformat.h"
33
34 #include "alsa-audio.h"
35
36 static av_cold snd_pcm_format_t codec_id_to_pcm_format(int codec_id)
37 {
38     switch(codec_id) {
39         case CODEC_ID_PCM_F64LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_LE;
40         case CODEC_ID_PCM_F64BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_BE;
41         case CODEC_ID_PCM_F32LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_LE;
42         case CODEC_ID_PCM_F32BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_BE;
43         case CODEC_ID_PCM_S32LE: return SND_PCM_FORMAT_S32_LE;
44         case CODEC_ID_PCM_S32BE: return SND_PCM_FORMAT_S32_BE;
45         case CODEC_ID_PCM_U32LE: return SND_PCM_FORMAT_U32_LE;
46         case CODEC_ID_PCM_U32BE: return SND_PCM_FORMAT_U32_BE;
47         case CODEC_ID_PCM_S24LE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3LE;
48         case CODEC_ID_PCM_S24BE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3BE;
49         case CODEC_ID_PCM_U24LE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3LE;
50         case CODEC_ID_PCM_U24BE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3BE;
51         case CODEC_ID_PCM_S16LE: return SND_PCM_FORMAT_S16_LE;
52         case CODEC_ID_PCM_S16BE: return SND_PCM_FORMAT_S16_BE;
53         case CODEC_ID_PCM_U16LE: return SND_PCM_FORMAT_U16_LE;
54         case CODEC_ID_PCM_U16BE: return SND_PCM_FORMAT_U16_BE;
55         case CODEC_ID_PCM_S8:    return SND_PCM_FORMAT_S8;
56         case CODEC_ID_PCM_U8:    return SND_PCM_FORMAT_U8;
57         case CODEC_ID_PCM_MULAW: return SND_PCM_FORMAT_MU_LAW;
58         case CODEC_ID_PCM_ALAW:  return SND_PCM_FORMAT_A_LAW;
59         default:                 return SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN;
60     }
61 }
62
63 #define REORDER_OUT_50(NAME, TYPE) \
64 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_50(const void *in_v, void *out_v, int n) \
65 { \
66     const TYPE *in = in_v; \
67     TYPE * out = out_v; \
68 \
69     while (n-- > 0) { \
70         out[0] = in[0]; \
71         out[1] = in[1]; \
72         out[2] = in[3]; \
73         out[3] = in[4]; \
74         out[4] = in[2]; \
75         in  += 5; \
76         out += 5; \
77     } \
78 }
79
80 #define REORDER_OUT_51(NAME, TYPE) \
81 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_51(const void *in_v, void *out_v, int n) \
82 { \
83     const TYPE *in = in_v; \
84     TYPE * out = out_v; \
85 \
86     while (n-- > 0) { \
87         out[0] = in[0]; \
88         out[1] = in[1]; \
89         out[2] = in[4]; \
90         out[3] = in[5]; \
91         out[4] = in[2]; \
92         out[5] = in[3]; \
93         in  += 6; \
94         out += 6; \
95     } \
96 }
97
98 #define REORDER_OUT_71(NAME, TYPE) \
99 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_71(const void *in_v, void *out_v, int n) \
100 { \
101     const TYPE *in = in_v; \
102     TYPE * out = out_v; \
103 \
104     while (n-- > 0) { \
105         out[0] = in[0]; \
106         out[1] = in[1]; \
107         out[2] = in[4]; \
108         out[3] = in[5]; \
109         out[4] = in[2]; \
110         out[5] = in[3]; \
111         out[6] = in[6]; \
112         out[7] = in[7]; \
113         in  += 8; \
114         out += 8; \
115     } \
116 }
117
118 REORDER_OUT_50(s16, int16_t)
119 REORDER_OUT_51(s16, int16_t)
120 REORDER_OUT_71(s16, int16_t)
121 REORDER_OUT_50(s32, int32_t)
122 REORDER_OUT_51(s32, int32_t)
123 REORDER_OUT_71(s32, int32_t)
124
125 #define REORDER_DUMMY ((void *)1)
126
127 static av_cold ff_reorder_func find_reorder_func(int codec_id,
128                                                  int64_t layout,
129                                                  int out)
130 {
131     return
132     codec_id == CODEC_ID_PCM_S16LE || codec_id == CODEC_ID_PCM_S16BE ?
133         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0 ?
134             out ? alsa_reorder_s16_out_50 : NULL :
135         layout == AV_CH_LAYOUT_QUAD ? REORDER_DUMMY :
136         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1 ?
137             out ? alsa_reorder_s16_out_51 : NULL :
138         layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1 ?
139             out ? alsa_reorder_s16_out_71 : NULL :
140             NULL :
141     codec_id == CODEC_ID_PCM_S32LE || codec_id == CODEC_ID_PCM_S32BE ?
142         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0 ?
143             out ? alsa_reorder_s32_out_50 : NULL :
144         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1 ?
145             out ? alsa_reorder_s32_out_51 : NULL :
146         layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1 ?
147             out ? alsa_reorder_s32_out_71 : NULL :
148            NULL :
149         NULL;
150 }
151
152 av_cold int ff_alsa_open(AVFormatContext *ctx, snd_pcm_stream_t mode,
153                          unsigned int *sample_rate,
154                          int channels, enum CodecID *codec_id)
155 {
156     AlsaData *s = ctx->priv_data;
157     const char *audio_device;
158     int res, flags = 0;
159     snd_pcm_format_t format;
160     snd_pcm_t *h;
161     snd_pcm_hw_params_t *hw_params;
162     snd_pcm_uframes_t buffer_size, period_size;
163     int64_t layout = ctx->streams[0]->codec->channel_layout;
164
165     if (ctx->filename[0] == 0) audio_device = "default";
166     else                       audio_device = ctx->filename;
167
168     if (*codec_id == CODEC_ID_NONE)
169         *codec_id = DEFAULT_CODEC_ID;
170     format = codec_id_to_pcm_format(*codec_id);
171     if (format == SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN) {
172         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "sample format 0x%04x is not supported\n", *codec_id);
173         return AVERROR(ENOSYS);
174     }
175     s->frame_size = av_get_bits_per_sample(*codec_id) / 8 * channels;
176
177     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
178         flags = SND_PCM_NONBLOCK;
179     }
180     res = snd_pcm_open(&h, audio_device, mode, flags);
181     if (res < 0) {
182         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot open audio device %s (%s)\n",
183                audio_device, snd_strerror(res));
184         return AVERROR(EIO);
185     }
186
187     res = snd_pcm_hw_params_malloc(&hw_params);
188     if (res < 0) {
189         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot allocate hardware parameter structure (%s)\n",
190                snd_strerror(res));
191         goto fail1;
192     }
193
194     res = snd_pcm_hw_params_any(h, hw_params);
195     if (res < 0) {
196         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot initialize hardware parameter structure (%s)\n",
197                snd_strerror(res));
198         goto fail;
199     }
200
201     res = snd_pcm_hw_params_set_access(h, hw_params, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
202     if (res < 0) {
203         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set access type (%s)\n",
204                snd_strerror(res));
205         goto fail;
206     }
207
208     res = snd_pcm_hw_params_set_format(h, hw_params, format);
209     if (res < 0) {
210         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample format 0x%04x %d (%s)\n",
211                *codec_id, format, snd_strerror(res));
212         goto fail;
213     }
214
215     res = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(h, hw_params, sample_rate, 0);
216     if (res < 0) {
217         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample rate (%s)\n",
218                snd_strerror(res));
219         goto fail;
220     }
221
222     res = snd_pcm_hw_params_set_channels(h, hw_params, channels);
223     if (res < 0) {
224         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set channel count to %d (%s)\n",
225                channels, snd_strerror(res));
226         goto fail;
227     }
228
229     snd_pcm_hw_params_get_buffer_size_max(hw_params, &buffer_size);
230     /* TODO: maybe use ctx->max_picture_buffer somehow */
231     res = snd_pcm_hw_params_set_buffer_size_near(h, hw_params, &buffer_size);
232     if (res < 0) {
233         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA buffer size (%s)\n",
234                snd_strerror(res));
235         goto fail;
236     }
237
238     snd_pcm_hw_params_get_period_size_min(hw_params, &period_size, NULL);
239     res = snd_pcm_hw_params_set_period_size_near(h, hw_params, &period_size, NULL);
240     if (res < 0) {
241         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA period size (%s)\n",
242                snd_strerror(res));
243         goto fail;
244     }
245     s->period_size = period_size;
246
247     res = snd_pcm_hw_params(h, hw_params);
248     if (res < 0) {
249         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set parameters (%s)\n",
250                snd_strerror(res));
251         goto fail;
252     }
253
254     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
255
256     if (channels > 2 && layout) {
257         s->reorder_func = find_reorder_func(*codec_id, layout,
258                                             mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK);
259         if (s->reorder_func == REORDER_DUMMY) {
260             s->reorder_func = NULL;
261         } else if (s->reorder_func) {
262             s->reorder_buf_size = buffer_size;
263             s->reorder_buf = av_malloc(s->reorder_buf_size * s->frame_size);
264             if (!s->reorder_buf)
265                 goto fail1;
266         } else {
267             char name[16];
268             av_get_channel_layout_string(name, sizeof(name), channels, layout);
269             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
270                    "ALSA channel layout unknown or unimplemented for %s %s.\n",
271                    name,
272                    mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK ? "playback" : "capture");
273         }
274     }
275
276     s->h = h;
277     return 0;
278
279 fail:
280     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
281 fail1:
282     snd_pcm_close(h);
283     return AVERROR(EIO);
284 }
285
286 av_cold int ff_alsa_close(AVFormatContext *s1)
287 {
288     AlsaData *s = s1->priv_data;
289
290     av_freep(&s->reorder_buf);
291     snd_pcm_close(s->h);
292     return 0;
293 }
294
295 int ff_alsa_xrun_recover(AVFormatContext *s1, int err)
296 {
297     AlsaData *s = s1->priv_data;
298     snd_pcm_t *handle = s->h;
299
300     av_log(s1, AV_LOG_WARNING, "ALSA buffer xrun.\n");
301     if (err == -EPIPE) {
302         err = snd_pcm_prepare(handle);
303         if (err < 0) {
304             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "cannot recover from underrun (snd_pcm_prepare failed: %s)\n", snd_strerror(err));
305
306             return AVERROR(EIO);
307         }
308     } else if (err == -ESTRPIPE) {
309         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "-ESTRPIPE... Unsupported!\n");
310
311         return -1;
312     }
313     return err;
314 }
315
316 int ff_alsa_extend_reorder_buf(AlsaData *s, int min_size)
317 {
318     int size = s->reorder_buf_size;
319     void *r;
320
321     while (size < min_size)
322         size *= 2;
323     r = av_realloc(s->reorder_buf, size * s->frame_size);
324     if (!r)
325         return AVERROR(ENOMEM);
326     s->reorder_buf = r;
327     s->reorder_buf_size = size;
328     return 0;
329 }