* faad: better support of AAC without ESDS.
[vlc.git] / modules / codec / faad / decoder.c
1 /*****************************************************************************
2  * decoder.c: AAC decoder using libfaad2
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2001, 2002 VideoLAN
5  * $Id: decoder.c,v 1.23 2003/05/09 19:53:51 fenrir Exp $
6  *
7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
22  *****************************************************************************/
23
24 /*****************************************************************************
25  * Preamble
26  *****************************************************************************/
27 #include <vlc/vlc.h>
28 #include <vlc/aout.h>
29 #include <vlc/decoder.h>
30 #include <vlc/input.h>
31
32 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
33 #include <string.h>                                              /* strdup() */
34
35 #include <faad.h>
36 #include "codecs.h"
37 #include "decoder.h"
38
39
40 /*****************************************************************************
41  * Local prototypes
42  *****************************************************************************/
43 static int  OpenDecoder    ( vlc_object_t * );
44
45 static int  RunDecoder     ( decoder_fifo_t * );
46 static int  InitThread     ( adec_thread_t * );
47 static void DecodeThread   ( adec_thread_t * );
48 static void EndThread      ( adec_thread_t * );
49
50 /*****************************************************************************
51  * Module descriptor
52  *****************************************************************************/
53
54 vlc_module_begin();
55     set_description( _("AAC audio decoder (using libfaad2)") );
56     set_capability( "decoder", 60 );
57     set_callbacks( OpenDecoder, NULL );
58 vlc_module_end();
59
60 /*****************************************************************************
61  * OpenDecoder: probe the decoder and return score
62  *****************************************************************************
63  * Tries to launch a decoder and return score so that the interface is able
64  * to choose.
65  *****************************************************************************/
66 static int OpenDecoder( vlc_object_t *p_this )
67 {
68     decoder_fifo_t *p_fifo = (decoder_fifo_t*) p_this;
69
70     if( p_fifo->i_fourcc != VLC_FOURCC('m','p','4','a') )
71     {
72         return VLC_EGENERIC;
73     }
74
75     p_fifo->pf_run = RunDecoder;
76     return VLC_SUCCESS;
77 }
78
79 /*****************************************************************************
80  * RunDecoder: this function is called just after the thread is created
81  *****************************************************************************/
82 static int RunDecoder( decoder_fifo_t *p_fifo )
83 {
84     adec_thread_t *p_adec;
85     int b_error;
86
87     if( !( p_adec = malloc( sizeof( adec_thread_t ) ) ) )
88     {
89         msg_Err( p_fifo, "out of memory" );
90         DecoderError( p_fifo );
91         return( -1 );
92     }
93     memset( p_adec, 0, sizeof( adec_thread_t ) );
94
95     p_adec->p_fifo = p_fifo;
96
97     if( InitThread( p_adec ) != 0 )
98     {
99         DecoderError( p_fifo );
100         return( -1 );
101     }
102
103     while( ( !p_adec->p_fifo->b_die )&&( !p_adec->p_fifo->b_error ) )
104     {
105         DecodeThread( p_adec );
106     }
107
108
109     if( ( b_error = p_adec->p_fifo->b_error ) )
110     {
111         DecoderError( p_adec->p_fifo );
112     }
113
114     EndThread( p_adec );
115     if( b_error )
116     {
117         return( -1 );
118     }
119
120     return( 0 );
121 }
122
123 static unsigned int pi_channels_maps[6] =
124 {
125     0,
126     AOUT_CHAN_CENTER,   AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT,
127     AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT,
128     AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT,
129     AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER
130      | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
131 };
132
133 #define FREE( p ) if( p != NULL ) free( p ); p = NULL
134 #define GetWLE( p ) \
135     ( *(uint8_t*)(p) + ( *((uint8_t*)(p)+1) << 8 ) )
136
137 #define GetDWLE( p ) \
138     (  *(uint8_t*)(p) + ( *((uint8_t*)(p)+1) << 8 ) + \
139         ( *((uint8_t*)(p)+2) << 16 ) + ( *((uint8_t*)(p)+3) << 24 ) )
140
141
142 static void GetPESData( uint8_t *p_buf, int i_max, pes_packet_t *p_pes )
143 {
144     int i_copy;
145     int i_count;
146
147     data_packet_t   *p_data;
148
149     i_count = 0;
150     p_data = p_pes->p_first;
151     while( p_data != NULL && i_count < i_max )
152     {
153
154         i_copy = __MIN( p_data->p_payload_end - p_data->p_payload_start,
155                         i_max - i_count );
156
157         if( i_copy > 0 )
158         {
159             memcpy( p_buf,
160                     p_data->p_payload_start,
161                     i_copy );
162         }
163
164         p_data = p_data->p_next;
165         i_count += i_copy;
166         p_buf   += i_copy;
167     }
168
169     if( i_count < i_max )
170     {
171         memset( p_buf, 0, i_max - i_count );
172     }
173 }
174
175 /*****************************************************************************
176  * InitThread: initialize data before entering main loop
177  *****************************************************************************/
178 static int InitThread( adec_thread_t * p_adec )
179 {
180     WAVEFORMATEX    wf, *p_wf;
181     int i_status;
182     unsigned long   i_rate;
183     unsigned char   i_nb_channels;
184
185     faacDecConfiguration *p_faad_config;
186
187     if( ( p_wf = (WAVEFORMATEX*)p_adec->p_fifo->p_waveformatex ) == NULL )
188     {
189         msg_Warn( p_adec->p_fifo,
190                   "cannot load stream informations" );
191         p_wf = &wf;
192         memset( p_wf, 0, sizeof( WAVEFORMATEX ) );
193     }
194
195     p_adec->p_buffer = NULL;
196     p_adec->i_buffer = 0;
197
198
199     if( !( p_adec->p_handle = faacDecOpen() ) )
200     {
201         msg_Err( p_adec->p_fifo,
202                  "cannot initialize faad" );
203         return( -1 );
204     }
205
206     if( p_wf->cbSize <= 0 )
207     {
208         int i_frame_size;
209         pes_packet_t *p_pes;
210
211         faacDecConfigurationPtr cfg;
212
213         cfg = faacDecGetCurrentConfiguration( p_adec->p_handle );
214         if( p_wf->nSamplesPerSec > 0 )
215         {
216             cfg->defSampleRate = p_wf->nSamplesPerSec;
217         }
218         faacDecSetConfiguration( p_adec->p_handle, cfg );
219         msg_Warn( p_adec->p_fifo,
220                  "DecoderSpecificInfo missing, trying with first frame" );
221         // gather first frame
222         do
223         {
224             input_ExtractPES( p_adec->p_fifo, &p_pes );
225             if( !p_pes )
226             {
227                 return( -1 );
228             }
229             i_frame_size = p_pes->i_pes_size;
230
231             if( i_frame_size > 0 )
232             {
233                 if( p_adec->i_buffer < i_frame_size + 16 )
234                 {
235                     FREE( p_adec->p_buffer );
236                     p_adec->p_buffer = malloc( i_frame_size + 16 );
237                     p_adec->i_buffer = i_frame_size + 16;
238                 }
239
240                 GetPESData( p_adec->p_buffer, p_adec->i_buffer, p_pes );
241             }
242             else
243             {
244                 input_DeletePES( p_adec->p_fifo->p_packets_mgt, p_pes );
245             }
246         } while( i_frame_size <= 0 );
247
248
249         i_status = faacDecInit( p_adec->p_handle,
250                                 p_adec->p_buffer,
251                                 i_frame_size,
252                                 &i_rate,
253                                 &i_nb_channels );
254     }
255     else
256     {
257         i_status = faacDecInit2( p_adec->p_handle,
258                                  (uint8_t*)&p_wf[1],
259                                  p_wf->cbSize,
260                                  &i_rate,
261                                  &i_nb_channels );
262     }
263
264     if( i_status < 0 )
265     {
266         msg_Err( p_adec->p_fifo,
267                  "failed to initialize faad" );
268         //faacDecClose( p_adec->p_handle );
269         return( -1 );
270     }
271     msg_Dbg( p_adec->p_fifo,
272              "faad intitialized, samplerate: %ldHz channels: %d",
273              i_rate, 
274              i_nb_channels );
275
276
277     /* set default configuration */
278     p_faad_config = faacDecGetCurrentConfiguration( p_adec->p_handle );
279     p_faad_config->outputFormat = FAAD_FMT_FLOAT;
280     faacDecSetConfiguration( p_adec->p_handle, p_faad_config );
281
282
283     /* Initialize the thread properties */
284     p_adec->output_format.i_format = VLC_FOURCC('f','l','3','2');
285     p_adec->output_format.i_rate = i_rate;
286     p_adec->output_format.i_physical_channels =
287         p_adec->output_format.i_original_channels =
288             pi_channels_maps[i_nb_channels];
289     p_adec->p_aout = NULL;
290     p_adec->p_aout_input = NULL;
291
292     p_adec->pts = 0;
293
294     return( 0 );
295 }
296
297 /*****************************************************************************
298  * DecodeThread: decodes a frame
299  *****************************************************************************
300  * XXX it will work only for frame based streams like from mp4 file
301  *     but it's the only way to use libfaad2 without having segfault
302  *     after 1 or 2 frames
303  *****************************************************************************/
304 static void DecodeThread( adec_thread_t *p_adec )
305 {
306     aout_buffer_t    *p_aout_buffer;
307
308     void             *p_faad_buffer;
309     faacDecFrameInfo faad_frame;
310     int  i_frame_size;
311     pes_packet_t *p_pes;
312
313     /* **** Get a new frames from streams **** */
314     do
315     {
316         input_ExtractPES( p_adec->p_fifo, &p_pes );
317         if( !p_pes )
318         {
319             p_adec->p_fifo->b_error = 1;
320             return;
321         }
322         if( p_pes->i_pts != 0 )
323         {
324             p_adec->pts = p_pes->i_pts;
325         }
326         i_frame_size = p_pes->i_pes_size;
327
328         if( i_frame_size > 0 )
329         {
330             if( p_adec->i_buffer < i_frame_size + 16 )
331             {
332                 FREE( p_adec->p_buffer );
333                 p_adec->p_buffer = malloc( i_frame_size + 16 );
334                 p_adec->i_buffer = i_frame_size + 16;
335             }
336
337             GetPESData( p_adec->p_buffer, p_adec->i_buffer, p_pes );
338         }
339         input_DeletePES( p_adec->p_fifo->p_packets_mgt, p_pes );
340     } while( i_frame_size <= 0 );
341
342     /* **** decode this frame **** */
343     p_faad_buffer = faacDecDecode( p_adec->p_handle,
344                                    &faad_frame,
345                                    p_adec->p_buffer,
346                                    i_frame_size );
347
348     /* **** some sanity checks to see if we have samples to out **** */
349     if( faad_frame.error > 0 )
350     {
351         msg_Warn( p_adec->p_fifo, "%s",
352                   faacDecGetErrorMessage(faad_frame.error) );
353         return;
354     }
355     if( ( faad_frame.channels <= 0 )||
356         ( faad_frame.channels > AAC_MAXCHANNELS) ||
357         ( faad_frame.channels > 5 ) )
358     {
359         msg_Warn( p_adec->p_fifo,
360                   "invalid channels count(%d)", faad_frame.channels );
361         return;
362     }
363     if( faad_frame.samples <= 0 )
364     {
365         msg_Warn( p_adec->p_fifo, "decoded zero sample !" );
366         return;
367     }
368
369 #if 0
370     msg_Dbg( p_adec->p_fifo,
371              "decoded frame samples:%d, channels:%d, consumed:%d",
372              faad_frame.samples,
373              faad_frame.channels,
374              faad_frame.bytesconsumed );
375 #endif
376
377     /* **** Now we can output these samples **** */
378
379     /* **** First check if we have a valid output **** */
380     if( ( !p_adec->p_aout_input )||
381         ( p_adec->output_format.i_original_channels !=
382              pi_channels_maps[faad_frame.channels] ) )
383     {
384         if( p_adec->p_aout_input )
385         {
386             /* **** Delete the old **** */
387             aout_DecDelete( p_adec->p_aout, p_adec->p_aout_input );
388         }
389
390         /* **** Create a new audio output **** */
391         p_adec->output_format.i_physical_channels =
392             p_adec->output_format.i_original_channels =
393                 pi_channels_maps[faad_frame.channels];
394
395         aout_DateInit( &p_adec->date, p_adec->output_format.i_rate );
396         p_adec->p_aout_input = aout_DecNew( p_adec->p_fifo,
397                                             &p_adec->p_aout,
398                                             &p_adec->output_format );
399     }
400
401     if( !p_adec->p_aout_input )
402     {
403         msg_Err( p_adec->p_fifo, "cannot create aout" );
404         return;
405     }
406
407     if( p_adec->pts != 0 && p_adec->pts != aout_DateGet( &p_adec->date ) )
408     {
409         aout_DateSet( &p_adec->date, p_adec->pts );
410     }
411     else if( !aout_DateGet( &p_adec->date ) )
412     {
413         return;
414     }
415
416     p_aout_buffer = aout_DecNewBuffer( p_adec->p_aout,
417                                        p_adec->p_aout_input,
418                                        faad_frame.samples / faad_frame.channels );
419     if( !p_aout_buffer )
420     {
421         msg_Err( p_adec->p_fifo, "cannot get aout buffer" );
422         p_adec->p_fifo->b_error = 1;
423         return;
424     }
425     p_aout_buffer->start_date = aout_DateGet( &p_adec->date );
426     p_aout_buffer->end_date = aout_DateIncrement( &p_adec->date,
427                                                   faad_frame.samples /
428                                                       faad_frame.channels );
429     memcpy( p_aout_buffer->p_buffer,
430             p_faad_buffer,
431             p_aout_buffer->i_nb_bytes );
432
433     aout_DecPlay( p_adec->p_aout, p_adec->p_aout_input, p_aout_buffer );
434 }
435
436
437 /*****************************************************************************
438  * EndThread : faad decoder thread destruction
439  *****************************************************************************/
440 static void EndThread (adec_thread_t *p_adec)
441 {
442     if( p_adec->p_aout_input )
443     {
444         aout_DecDelete( p_adec->p_aout, p_adec->p_aout_input );
445     }
446
447     if( p_adec->p_handle )
448     {
449         faacDecClose( p_adec->p_handle );
450     }
451
452     FREE( p_adec->p_buffer );
453
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456     free( p_adec );
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458