avopt: Store defaults for AV_OPT_TYPE_FLAGS in the i64 union member
[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 Libav.
7  *
8  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 #include "libavutil/avassert.h"
34 #include "libavutil/audioconvert.h"
35
36 #include "alsa-audio.h"
37
38 static av_cold snd_pcm_format_t codec_id_to_pcm_format(int codec_id)
39 {
40     switch(codec_id) {
41         case AV_CODEC_ID_PCM_F64LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_LE;
42         case AV_CODEC_ID_PCM_F64BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_BE;
43         case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_LE;
44         case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_BE;
45         case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE: return SND_PCM_FORMAT_S32_LE;
46         case AV_CODEC_ID_PCM_S32BE: return SND_PCM_FORMAT_S32_BE;
47         case AV_CODEC_ID_PCM_U32LE: return SND_PCM_FORMAT_U32_LE;
48         case AV_CODEC_ID_PCM_U32BE: return SND_PCM_FORMAT_U32_BE;
49         case AV_CODEC_ID_PCM_S24LE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3LE;
50         case AV_CODEC_ID_PCM_S24BE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3BE;
51         case AV_CODEC_ID_PCM_U24LE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3LE;
52         case AV_CODEC_ID_PCM_U24BE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3BE;
53         case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE: return SND_PCM_FORMAT_S16_LE;
54         case AV_CODEC_ID_PCM_S16BE: return SND_PCM_FORMAT_S16_BE;
55         case AV_CODEC_ID_PCM_U16LE: return SND_PCM_FORMAT_U16_LE;
56         case AV_CODEC_ID_PCM_U16BE: return SND_PCM_FORMAT_U16_BE;
57         case AV_CODEC_ID_PCM_S8:    return SND_PCM_FORMAT_S8;
58         case AV_CODEC_ID_PCM_U8:    return SND_PCM_FORMAT_U8;
59         case AV_CODEC_ID_PCM_MULAW: return SND_PCM_FORMAT_MU_LAW;
60         case AV_CODEC_ID_PCM_ALAW:  return SND_PCM_FORMAT_A_LAW;
61         default:                 return SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN;
62     }
63 }
64
65 #define REORDER_OUT_50(NAME, TYPE) \
66 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_50(const void *in_v, void *out_v, int n) \
67 { \
68     const TYPE *in = in_v; \
69     TYPE      *out = out_v; \
70 \
71     while (n-- > 0) { \
72         out[0] = in[0]; \
73         out[1] = in[1]; \
74         out[2] = in[3]; \
75         out[3] = in[4]; \
76         out[4] = in[2]; \
77         in  += 5; \
78         out += 5; \
79     } \
80 }
81
82 #define REORDER_OUT_51(NAME, TYPE) \
83 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_51(const void *in_v, void *out_v, int n) \
84 { \
85     const TYPE *in = in_v; \
86     TYPE      *out = out_v; \
87 \
88     while (n-- > 0) { \
89         out[0] = in[0]; \
90         out[1] = in[1]; \
91         out[2] = in[4]; \
92         out[3] = in[5]; \
93         out[4] = in[2]; \
94         out[5] = in[3]; \
95         in  += 6; \
96         out += 6; \
97     } \
98 }
99
100 #define REORDER_OUT_71(NAME, TYPE) \
101 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_71(const void *in_v, void *out_v, int n) \
102 { \
103     const TYPE *in = in_v; \
104     TYPE      *out = out_v; \
105 \
106     while (n-- > 0) { \
107         out[0] = in[0]; \
108         out[1] = in[1]; \
109         out[2] = in[4]; \
110         out[3] = in[5]; \
111         out[4] = in[2]; \
112         out[5] = in[3]; \
113         out[6] = in[6]; \
114         out[7] = in[7]; \
115         in  += 8; \
116         out += 8; \
117     } \
118 }
119
120 REORDER_OUT_50(int8, int8_t)
121 REORDER_OUT_51(int8, int8_t)
122 REORDER_OUT_71(int8, int8_t)
123 REORDER_OUT_50(int16, int16_t)
124 REORDER_OUT_51(int16, int16_t)
125 REORDER_OUT_71(int16, int16_t)
126 REORDER_OUT_50(int32, int32_t)
127 REORDER_OUT_51(int32, int32_t)
128 REORDER_OUT_71(int32, int32_t)
129 REORDER_OUT_50(f32, float)
130 REORDER_OUT_51(f32, float)
131 REORDER_OUT_71(f32, float)
132
133 #define FORMAT_I8  0
134 #define FORMAT_I16 1
135 #define FORMAT_I32 2
136 #define FORMAT_F32 3
137
138 #define PICK_REORDER(layout)\
139 switch(format) {\
140     case FORMAT_I8:  s->reorder_func = alsa_reorder_int8_out_ ##layout;  break;\
141     case FORMAT_I16: s->reorder_func = alsa_reorder_int16_out_ ##layout; break;\
142     case FORMAT_I32: s->reorder_func = alsa_reorder_int32_out_ ##layout; break;\
143     case FORMAT_F32: s->reorder_func = alsa_reorder_f32_out_ ##layout;   break;\
144 }
145
146 static av_cold int find_reorder_func(AlsaData *s, int codec_id, uint64_t layout, int out)
147 {
148     int format;
149
150     /* reordering input is not currently supported */
151     if (!out)
152         return AVERROR(ENOSYS);
153
154     /* reordering is not needed for QUAD or 2_2 layout */
155     if (layout == AV_CH_LAYOUT_QUAD || layout == AV_CH_LAYOUT_2_2)
156         return 0;
157
158     switch (codec_id) {
159     case AV_CODEC_ID_PCM_S8:
160     case AV_CODEC_ID_PCM_U8:
161     case AV_CODEC_ID_PCM_ALAW:
162     case AV_CODEC_ID_PCM_MULAW: format = FORMAT_I8;  break;
163     case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
164     case AV_CODEC_ID_PCM_S16BE:
165     case AV_CODEC_ID_PCM_U16LE:
166     case AV_CODEC_ID_PCM_U16BE: format = FORMAT_I16; break;
167     case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE:
168     case AV_CODEC_ID_PCM_S32BE:
169     case AV_CODEC_ID_PCM_U32LE:
170     case AV_CODEC_ID_PCM_U32BE: format = FORMAT_I32; break;
171     case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE:
172     case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE: format = FORMAT_F32; break;
173     default:                 return AVERROR(ENOSYS);
174     }
175
176     if      (layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0)
177         PICK_REORDER(50)
178     else if (layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1)
179         PICK_REORDER(51)
180     else if (layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1)
181         PICK_REORDER(71)
182
183     return s->reorder_func ? 0 : AVERROR(ENOSYS);
184 }
185
186 av_cold int ff_alsa_open(AVFormatContext *ctx, snd_pcm_stream_t mode,
187                          unsigned int *sample_rate,
188                          int channels, enum AVCodecID *codec_id)
189 {
190     AlsaData *s = ctx->priv_data;
191     const char *audio_device;
192     int res, flags = 0;
193     snd_pcm_format_t format;
194     snd_pcm_t *h;
195     snd_pcm_hw_params_t *hw_params;
196     snd_pcm_uframes_t buffer_size, period_size;
197     uint64_t layout = ctx->streams[0]->codec->channel_layout;
198
199     if (ctx->filename[0] == 0) audio_device = "default";
200     else                       audio_device = ctx->filename;
201
202     if (*codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
203         *codec_id = DEFAULT_CODEC_ID;
204     format = codec_id_to_pcm_format(*codec_id);
205     if (format == SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN) {
206         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "sample format 0x%04x is not supported\n", *codec_id);
207         return AVERROR(ENOSYS);
208     }
209     s->frame_size = av_get_bits_per_sample(*codec_id) / 8 * channels;
210
211     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
212         flags = SND_PCM_NONBLOCK;
213     }
214     res = snd_pcm_open(&h, audio_device, mode, flags);
215     if (res < 0) {
216         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot open audio device %s (%s)\n",
217                audio_device, snd_strerror(res));
218         return AVERROR(EIO);
219     }
220
221     res = snd_pcm_hw_params_malloc(&hw_params);
222     if (res < 0) {
223         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot allocate hardware parameter structure (%s)\n",
224                snd_strerror(res));
225         goto fail1;
226     }
227
228     res = snd_pcm_hw_params_any(h, hw_params);
229     if (res < 0) {
230         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot initialize hardware parameter structure (%s)\n",
231                snd_strerror(res));
232         goto fail;
233     }
234
235     res = snd_pcm_hw_params_set_access(h, hw_params, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
236     if (res < 0) {
237         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set access type (%s)\n",
238                snd_strerror(res));
239         goto fail;
240     }
241
242     res = snd_pcm_hw_params_set_format(h, hw_params, format);
243     if (res < 0) {
244         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample format 0x%04x %d (%s)\n",
245                *codec_id, format, snd_strerror(res));
246         goto fail;
247     }
248
249     res = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(h, hw_params, sample_rate, 0);
250     if (res < 0) {
251         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample rate (%s)\n",
252                snd_strerror(res));
253         goto fail;
254     }
255
256     res = snd_pcm_hw_params_set_channels(h, hw_params, channels);
257     if (res < 0) {
258         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set channel count to %d (%s)\n",
259                channels, snd_strerror(res));
260         goto fail;
261     }
262
263     snd_pcm_hw_params_get_buffer_size_max(hw_params, &buffer_size);
264     buffer_size = FFMIN(buffer_size, ALSA_BUFFER_SIZE_MAX);
265     /* TODO: maybe use ctx->max_picture_buffer somehow */
266     res = snd_pcm_hw_params_set_buffer_size_near(h, hw_params, &buffer_size);
267     if (res < 0) {
268         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA buffer size (%s)\n",
269                snd_strerror(res));
270         goto fail;
271     }
272
273     snd_pcm_hw_params_get_period_size_min(hw_params, &period_size, NULL);
274     if (!period_size)
275         period_size = buffer_size / 4;
276     res = snd_pcm_hw_params_set_period_size_near(h, hw_params, &period_size, NULL);
277     if (res < 0) {
278         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA period size (%s)\n",
279                snd_strerror(res));
280         goto fail;
281     }
282     s->period_size = period_size;
283
284     res = snd_pcm_hw_params(h, hw_params);
285     if (res < 0) {
286         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set parameters (%s)\n",
287                snd_strerror(res));
288         goto fail;
289     }
290
291     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
292
293     if (channels > 2 && layout) {
294         if (find_reorder_func(s, *codec_id, layout, mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK) < 0) {
295             char name[128];
296             av_get_channel_layout_string(name, sizeof(name), channels, layout);
297             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "ALSA channel layout unknown or unimplemented for %s %s.\n",
298                    name, mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK ? "playback" : "capture");
299         }
300         if (s->reorder_func) {
301             s->reorder_buf_size = buffer_size;
302             s->reorder_buf = av_malloc(s->reorder_buf_size * s->frame_size);
303             if (!s->reorder_buf)
304                 goto fail1;
305         }
306     }
307
308     s->h = h;
309     return 0;
310
311 fail:
312     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
313 fail1:
314     snd_pcm_close(h);
315     return AVERROR(EIO);
316 }
317
318 av_cold int ff_alsa_close(AVFormatContext *s1)
319 {
320     AlsaData *s = s1->priv_data;
321
322     av_freep(&s->reorder_buf);
323     snd_pcm_close(s->h);
324     return 0;
325 }
326
327 int ff_alsa_xrun_recover(AVFormatContext *s1, int err)
328 {
329     AlsaData *s = s1->priv_data;
330     snd_pcm_t *handle = s->h;
331
332     av_log(s1, AV_LOG_WARNING, "ALSA buffer xrun.\n");
333     if (err == -EPIPE) {
334         err = snd_pcm_prepare(handle);
335         if (err < 0) {
336             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "cannot recover from underrun (snd_pcm_prepare failed: %s)\n", snd_strerror(err));
337
338             return AVERROR(EIO);
339         }
340     } else if (err == -ESTRPIPE) {
341         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "-ESTRPIPE... Unsupported!\n");
342
343         return -1;
344     }
345     return err;
346 }
347
348 int ff_alsa_extend_reorder_buf(AlsaData *s, int min_size)
349 {
350     int size = s->reorder_buf_size;
351     void *r;
352
353     av_assert0(size != 0);
354     while (size < min_size)
355         size *= 2;
356     r = av_realloc(s->reorder_buf, size * s->frame_size);
357     if (!r)
358         return AVERROR(ENOMEM);
359     s->reorder_buf = r;
360     s->reorder_buf_size = size;
361     return 0;
362 }