Add a flag to disable side data merging.
[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(int16, int16_t)
119 REORDER_OUT_51(int16, int16_t)
120 REORDER_OUT_71(int16, int16_t)
121 REORDER_OUT_50(int32, int32_t)
122 REORDER_OUT_51(int32, int32_t)
123 REORDER_OUT_71(int32, int32_t)
124 REORDER_OUT_50(f32, float)
125 REORDER_OUT_51(f32, float)
126 REORDER_OUT_71(f32, float)
127
128 #define REORDER_DUMMY ((void *)1)
129
130 static av_cold ff_reorder_func find_reorder_func(int codec_id,
131                                                  int64_t layout,
132                                                  int out)
133 {
134     return
135     codec_id == CODEC_ID_PCM_U16LE || codec_id == CODEC_ID_PCM_U16BE ||
136     codec_id == CODEC_ID_PCM_S16LE || codec_id == CODEC_ID_PCM_S16BE ?
137         layout == AV_CH_LAYOUT_QUAD || layout == AV_CH_LAYOUT_2_2 ?
138             REORDER_DUMMY :
139         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0 ?
140             out ? alsa_reorder_int16_out_50 : NULL :
141         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1 ?
142             out ? alsa_reorder_int16_out_51 : NULL :
143         layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1 ?
144             out ? alsa_reorder_int16_out_71 : NULL :
145             NULL :
146     codec_id == CODEC_ID_PCM_U32LE || codec_id == CODEC_ID_PCM_U32BE ||
147     codec_id == CODEC_ID_PCM_S32LE || codec_id == CODEC_ID_PCM_S32BE ?
148         layout == AV_CH_LAYOUT_QUAD || layout == AV_CH_LAYOUT_2_2 ?
149             REORDER_DUMMY :
150         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0 ?
151             out ? alsa_reorder_int32_out_50 : NULL :
152         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1 ?
153             out ? alsa_reorder_int32_out_51 : NULL :
154         layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1 ?
155             out ? alsa_reorder_int32_out_71 : NULL :
156             NULL :
157     codec_id == CODEC_ID_PCM_F32LE || codec_id == CODEC_ID_PCM_F32BE ?
158         layout == AV_CH_LAYOUT_QUAD || layout == AV_CH_LAYOUT_2_2 ?
159             REORDER_DUMMY :
160         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0 ?
161             out ? alsa_reorder_f32_out_50 : NULL :
162         layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1 ?
163             out ? alsa_reorder_f32_out_51 : NULL :
164         layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1 ?
165             out ? alsa_reorder_f32_out_71 : NULL :
166             NULL :
167         NULL;
168 }
169
170 av_cold int ff_alsa_open(AVFormatContext *ctx, snd_pcm_stream_t mode,
171                          unsigned int *sample_rate,
172                          int channels, enum CodecID *codec_id)
173 {
174     AlsaData *s = ctx->priv_data;
175     const char *audio_device;
176     int res, flags = 0;
177     snd_pcm_format_t format;
178     snd_pcm_t *h;
179     snd_pcm_hw_params_t *hw_params;
180     snd_pcm_uframes_t buffer_size, period_size;
181     int64_t layout = ctx->streams[0]->codec->channel_layout;
182
183     if (ctx->filename[0] == 0) audio_device = "default";
184     else                       audio_device = ctx->filename;
185
186     if (*codec_id == CODEC_ID_NONE)
187         *codec_id = DEFAULT_CODEC_ID;
188     format = codec_id_to_pcm_format(*codec_id);
189     if (format == SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN) {
190         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "sample format 0x%04x is not supported\n", *codec_id);
191         return AVERROR(ENOSYS);
192     }
193     s->frame_size = av_get_bits_per_sample(*codec_id) / 8 * channels;
194
195     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
196         flags = SND_PCM_NONBLOCK;
197     }
198     res = snd_pcm_open(&h, audio_device, mode, flags);
199     if (res < 0) {
200         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot open audio device %s (%s)\n",
201                audio_device, snd_strerror(res));
202         return AVERROR(EIO);
203     }
204
205     res = snd_pcm_hw_params_malloc(&hw_params);
206     if (res < 0) {
207         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot allocate hardware parameter structure (%s)\n",
208                snd_strerror(res));
209         goto fail1;
210     }
211
212     res = snd_pcm_hw_params_any(h, hw_params);
213     if (res < 0) {
214         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot initialize hardware parameter structure (%s)\n",
215                snd_strerror(res));
216         goto fail;
217     }
218
219     res = snd_pcm_hw_params_set_access(h, hw_params, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
220     if (res < 0) {
221         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set access type (%s)\n",
222                snd_strerror(res));
223         goto fail;
224     }
225
226     res = snd_pcm_hw_params_set_format(h, hw_params, format);
227     if (res < 0) {
228         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample format 0x%04x %d (%s)\n",
229                *codec_id, format, snd_strerror(res));
230         goto fail;
231     }
232
233     res = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(h, hw_params, sample_rate, 0);
234     if (res < 0) {
235         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample rate (%s)\n",
236                snd_strerror(res));
237         goto fail;
238     }
239
240     res = snd_pcm_hw_params_set_channels(h, hw_params, channels);
241     if (res < 0) {
242         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set channel count to %d (%s)\n",
243                channels, snd_strerror(res));
244         goto fail;
245     }
246
247     snd_pcm_hw_params_get_buffer_size_max(hw_params, &buffer_size);
248     /* TODO: maybe use ctx->max_picture_buffer somehow */
249     res = snd_pcm_hw_params_set_buffer_size_near(h, hw_params, &buffer_size);
250     if (res < 0) {
251         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA buffer size (%s)\n",
252                snd_strerror(res));
253         goto fail;
254     }
255
256     snd_pcm_hw_params_get_period_size_min(hw_params, &period_size, NULL);
257     res = snd_pcm_hw_params_set_period_size_near(h, hw_params, &period_size, NULL);
258     if (res < 0) {
259         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA period size (%s)\n",
260                snd_strerror(res));
261         goto fail;
262     }
263     s->period_size = period_size;
264
265     res = snd_pcm_hw_params(h, hw_params);
266     if (res < 0) {
267         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set parameters (%s)\n",
268                snd_strerror(res));
269         goto fail;
270     }
271
272     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
273
274     if (channels > 2 && layout) {
275         s->reorder_func = find_reorder_func(*codec_id, layout,
276                                             mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK);
277         if (s->reorder_func == REORDER_DUMMY) {
278             s->reorder_func = NULL;
279         } else if (s->reorder_func) {
280             s->reorder_buf_size = buffer_size;
281             s->reorder_buf = av_malloc(s->reorder_buf_size * s->frame_size);
282             if (!s->reorder_buf)
283                 goto fail1;
284         } else {
285             char name[32];
286             av_get_channel_layout_string(name, sizeof(name), channels, layout);
287             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
288                    "ALSA channel layout unknown or unimplemented for %s %s.\n",
289                    name,
290                    mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK ? "playback" : "capture");
291         }
292     }
293
294     s->h = h;
295     return 0;
296
297 fail:
298     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
299 fail1:
300     snd_pcm_close(h);
301     return AVERROR(EIO);
302 }
303
304 av_cold int ff_alsa_close(AVFormatContext *s1)
305 {
306     AlsaData *s = s1->priv_data;
307
308     av_freep(&s->reorder_buf);
309     snd_pcm_close(s->h);
310     return 0;
311 }
312
313 int ff_alsa_xrun_recover(AVFormatContext *s1, int err)
314 {
315     AlsaData *s = s1->priv_data;
316     snd_pcm_t *handle = s->h;
317
318     av_log(s1, AV_LOG_WARNING, "ALSA buffer xrun.\n");
319     if (err == -EPIPE) {
320         err = snd_pcm_prepare(handle);
321         if (err < 0) {
322             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "cannot recover from underrun (snd_pcm_prepare failed: %s)\n", snd_strerror(err));
323
324             return AVERROR(EIO);
325         }
326     } else if (err == -ESTRPIPE) {
327         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "-ESTRPIPE... Unsupported!\n");
328
329         return -1;
330     }
331     return err;
332 }
333
334 int ff_alsa_extend_reorder_buf(AlsaData *s, int min_size)
335 {
336     int size = s->reorder_buf_size;
337     void *r;
338
339     while (size < min_size)
340         size *= 2;
341     r = av_realloc(s->reorder_buf, size * s->frame_size);
342     if (!r)
343         return AVERROR(ENOMEM);
344     s->reorder_buf = r;
345     s->reorder_buf_size = size;
346     return 0;
347 }