db867ebf1a6b7847b1b13251b894177f3efd9f50
[ffmpeg.git] / libavformat / latmenc.c
1 /*
2  * LATM/LOAS muxer
3  * Copyright (c) 2011 Kieran Kunhya <kieran@kunhya.com>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavcodec/get_bits.h"
23 #include "libavcodec/put_bits.h"
24 #include "libavcodec/avcodec.h"
25 #include "libavcodec/mpeg4audio.h"
26 #include "libavutil/opt.h"
27 #include "avformat.h"
28 #include "internal.h"
29 #include "rawenc.h"
30
31 #define MAX_EXTRADATA_SIZE 1024
32
33 typedef struct LATMContext {
34     AVClass *av_class;
35     int off;
36     int channel_conf;
37     int object_type;
38     int counter;
39     int mod;
40     uint8_t buffer[0x1fff + MAX_EXTRADATA_SIZE + 1024];
41 } LATMContext;
42
43 static const AVOption options[] = {
44     {"smc-interval", "StreamMuxConfig interval.",
45      offsetof(LATMContext, mod), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = 0x0014}, 0x0001, 0xffff, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
46     {NULL},
47 };
48
49 static const AVClass latm_muxer_class = {
50     .class_name = "LATM/LOAS muxer",
51     .item_name  = av_default_item_name,
52     .option     = options,
53     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
54 };
55
56 static int latm_decode_extradata(AVFormatContext *s, uint8_t *buf, int size)
57 {
58     LATMContext *ctx = s->priv_data;
59     MPEG4AudioConfig m4ac;
60
61     if (size > MAX_EXTRADATA_SIZE) {
62         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata is larger than currently supported.\n");
63         return AVERROR_INVALIDDATA;
64     }
65     ctx->off = avpriv_mpeg4audio_get_config2(&m4ac, buf, size, 1, s);
66     if (ctx->off < 0)
67         return ctx->off;
68
69     if (ctx->object_type == AOT_ALS && (ctx->off & 7)) {
70         // as long as avpriv_mpeg4audio_get_config works correctly this is impossible
71         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "BUG: ALS offset is not byte-aligned\n");
72         return AVERROR_INVALIDDATA;
73     }
74     /* FIXME: are any formats not allowed in LATM? */
75
76     if (m4ac.object_type > AOT_SBR && m4ac.object_type != AOT_ALS) {
77         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Muxing MPEG-4 AOT %d in LATM is not supported\n", m4ac.object_type);
78         return AVERROR_INVALIDDATA;
79     }
80     ctx->channel_conf = m4ac.chan_config;
81     ctx->object_type  = m4ac.object_type;
82
83     return 0;
84 }
85
86 static int latm_write_header(AVFormatContext *s)
87 {
88     AVCodecParameters *par = s->streams[0]->codecpar;
89
90     if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC_LATM)
91         return 0;
92     if (par->codec_id != AV_CODEC_ID_AAC && par->codec_id != AV_CODEC_ID_MP4ALS) {
93         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only AAC, LATM and ALS are supported\n");
94         return AVERROR(EINVAL);
95     }
96
97     if (par->extradata_size > 0 &&
98         latm_decode_extradata(s, par->extradata, par->extradata_size) < 0)
99         return AVERROR_INVALIDDATA;
100
101     return 0;
102 }
103
104 static void latm_write_frame_header(AVFormatContext *s, PutBitContext *bs)
105 {
106     LATMContext *ctx = s->priv_data;
107     AVCodecParameters *par = s->streams[0]->codecpar;
108     int header_size;
109
110     /* AudioMuxElement */
111     put_bits(bs, 1, !!ctx->counter);
112
113     if (!ctx->counter) {
114         /* StreamMuxConfig */
115         put_bits(bs, 1, 0); /* audioMuxVersion */
116         put_bits(bs, 1, 1); /* allStreamsSameTimeFraming */
117         put_bits(bs, 6, 0); /* numSubFrames */
118         put_bits(bs, 4, 0); /* numProgram */
119         put_bits(bs, 3, 0); /* numLayer */
120
121         /* AudioSpecificConfig */
122         if (ctx->object_type == AOT_ALS) {
123             header_size = par->extradata_size-(ctx->off >> 3);
124             avpriv_copy_bits(bs, &par->extradata[ctx->off >> 3], header_size);
125         } else {
126             // + 3 assumes not scalable and dependsOnCoreCoder == 0,
127             // see decode_ga_specific_config in libavcodec/aacdec.c
128             avpriv_copy_bits(bs, par->extradata, ctx->off + 3);
129
130             if (!ctx->channel_conf) {
131                 GetBitContext gb;
132                 int ret = init_get_bits8(&gb, par->extradata, par->extradata_size);
133                 av_assert0(ret >= 0); // extradata size has been checked already, so this should not fail
134                 skip_bits_long(&gb, ctx->off + 3);
135                 ff_copy_pce_data(bs, &gb);
136             }
137         }
138
139         put_bits(bs, 3, 0); /* frameLengthType */
140         put_bits(bs, 8, 0xff); /* latmBufferFullness */
141
142         put_bits(bs, 1, 0); /* otherDataPresent */
143         put_bits(bs, 1, 0); /* crcCheckPresent */
144     }
145
146     ctx->counter++;
147     ctx->counter %= ctx->mod;
148 }
149
150 static int latm_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
151 {
152     LATMContext *ctx = s->priv_data;
153     AVCodecParameters *par = s->streams[0]->codecpar;
154     AVIOContext *pb = s->pb;
155     PutBitContext bs;
156     int i, len;
157     uint8_t loas_header[] = "\x56\xe0\x00";
158
159     if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC_LATM)
160         return ff_raw_write_packet(s, pkt);
161
162     if (!par->extradata) {
163         if(pkt->size > 2 && pkt->data[0] == 0x56 && (pkt->data[1] >> 4) == 0xe &&
164             (AV_RB16(pkt->data + 1) & 0x1FFF) + 3 == pkt->size)
165             return ff_raw_write_packet(s, pkt);
166         else {
167             uint8_t *side_data;
168             int side_data_size = 0, ret;
169
170             side_data = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
171                                                 &side_data_size);
172             if (side_data_size) {
173                 if (latm_decode_extradata(s, side_data, side_data_size) < 0)
174                     return AVERROR_INVALIDDATA;
175                 ret = ff_alloc_extradata(par, side_data_size);
176                 if (ret < 0)
177                     return ret;
178                 memcpy(par->extradata, side_data, side_data_size);
179             }
180         }
181     }
182
183     if (pkt->size > 0x1fff)
184         goto too_large;
185
186     init_put_bits(&bs, ctx->buffer, pkt->size+1024+MAX_EXTRADATA_SIZE);
187
188     latm_write_frame_header(s, &bs);
189
190     /* PayloadLengthInfo() */
191     for (i = 0; i <= pkt->size-255; i+=255)
192         put_bits(&bs, 8, 255);
193
194     put_bits(&bs, 8, pkt->size-i);
195
196     /* The LATM payload is written unaligned */
197
198     /* PayloadMux() */
199     if (pkt->size && (pkt->data[0] & 0xe1) == 0x81) {
200         // Convert byte-aligned DSE to non-aligned.
201         // Due to the input format encoding we know that
202         // it is naturally byte-aligned in the input stream,
203         // so there are no padding bits to account for.
204         // To avoid having to add padding bits and rearrange
205         // the whole stream we just remove the byte-align flag.
206         // This allows us to remux our FATE AAC samples into latm
207         // files that are still playable with minimal effort.
208         put_bits(&bs, 8, pkt->data[0] & 0xfe);
209         avpriv_copy_bits(&bs, pkt->data + 1, 8*pkt->size - 8);
210     } else
211         avpriv_copy_bits(&bs, pkt->data, 8*pkt->size);
212
213     avpriv_align_put_bits(&bs);
214     flush_put_bits(&bs);
215
216     len = put_bits_count(&bs) >> 3;
217
218     if (len > 0x1fff)
219         goto too_large;
220
221     loas_header[1] |= (len >> 8) & 0x1f;
222     loas_header[2] |= len & 0xff;
223
224     avio_write(pb, loas_header, 3);
225     avio_write(pb, ctx->buffer, len);
226
227     return 0;
228
229 too_large:
230     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "LATM packet size larger than maximum size 0x1fff\n");
231     return AVERROR_INVALIDDATA;
232 }
233
234 static int latm_check_bitstream(struct AVFormatContext *s, const AVPacket *pkt)
235 {
236     int ret = 1;
237     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
238
239     if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
240         if (pkt->size > 2 && (AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) == 0xfff0)
241             ret = ff_stream_add_bitstream_filter(st, "aac_adtstoasc", NULL);
242     }
243
244     return ret;
245 }
246
247 AVOutputFormat ff_latm_muxer = {
248     .name           = "latm",
249     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("LOAS/LATM"),
250     .mime_type      = "audio/MP4A-LATM",
251     .extensions     = "latm,loas",
252     .priv_data_size = sizeof(LATMContext),
253     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_AAC,
254     .video_codec    = AV_CODEC_ID_NONE,
255     .write_header   = latm_write_header,
256     .write_packet   = latm_write_packet,
257     .priv_class     = &latm_muxer_class,
258     .check_bitstream= latm_check_bitstream,
259     .flags          = AVFMT_NOTIMESTAMPS,
260 };