All: preliminary support for audio while playing faster/slower (1/4 -> 4).
[vlc.git] / modules / codec / ffmpeg / audio.c
1 /*****************************************************************************
2  * audio.c: audio decoder using ffmpeg library
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 1999-2003 the VideoLAN team
5  * $Id$
6  *
7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *          Gildas Bazin <gbazin@videolan.org>
9  *
10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
13  * (at your option) any later version.
14  *
15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
18  * GNU General Public License for more details.
19  *
20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
21  * along with this program; if not, write to the Free Software
22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
23  *****************************************************************************/
24
25 /*****************************************************************************
26  * Preamble
27  *****************************************************************************/
28 #include <vlc/vlc.h>
29 #include <vlc_aout.h>
30 #include <vlc_codec.h>
31 #include <vlc_input.h>
32
33 /* ffmpeg header */
34 #ifdef HAVE_FFMPEG_AVCODEC_H
35 #   include <ffmpeg/avcodec.h>
36 #else
37 #   include <avcodec.h>
38 #endif
39
40 #include "ffmpeg.h"
41
42 static unsigned int pi_channels_maps[7] =
43 {
44     0,
45     AOUT_CHAN_CENTER,   AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT,
46     AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT,
47     AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_REARLEFT
48      | AOUT_CHAN_REARRIGHT,
49     AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER
50      | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT,
51     AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER
52      | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT | AOUT_CHAN_LFE
53 };
54
55 /*****************************************************************************
56  * decoder_sys_t : decoder descriptor
57  *****************************************************************************/
58 struct decoder_sys_t
59 {
60     FFMPEG_COMMON_MEMBERS
61
62     /* Temporary buffer for libavcodec */
63     uint8_t *p_output;
64
65     /*
66      * Output properties
67      */
68     audio_sample_format_t aout_format;
69     audio_date_t          end_date;
70
71     /*
72      *
73      */
74     uint8_t *p_samples;
75     int     i_samples;
76
77     /* */
78     int     i_reject_count;
79
80     int i_input_rate;
81 };
82
83 /*****************************************************************************
84  * InitAudioDec: initialize audio decoder
85  *****************************************************************************
86  * The ffmpeg codec will be opened, some memory allocated.
87  *****************************************************************************/
88 int E_(InitAudioDec)( decoder_t *p_dec, AVCodecContext *p_context,
89                       AVCodec *p_codec, int i_codec_id, const char *psz_namecodec )
90 {
91     decoder_sys_t *p_sys;
92     vlc_value_t lockval;
93
94     var_Get( p_dec->p_libvlc_global, "avcodec", &lockval );
95
96     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
97     if( ( p_dec->p_sys = p_sys =
98           (decoder_sys_t *)malloc(sizeof(decoder_sys_t)) ) == NULL )
99     {
100         msg_Err( p_dec, "out of memory" );
101         return VLC_EGENERIC;
102     }
103
104     p_sys->p_context = p_context;
105     p_sys->p_codec = p_codec;
106     p_sys->i_codec_id = i_codec_id;
107     p_sys->psz_namecodec = psz_namecodec;
108
109     /* ***** Fill p_context with init values ***** */
110     p_sys->p_context->sample_rate = p_dec->fmt_in.audio.i_rate;
111     p_sys->p_context->channels = p_dec->fmt_in.audio.i_channels;
112     p_sys->p_context->block_align = p_dec->fmt_in.audio.i_blockalign;
113     p_sys->p_context->bit_rate = p_dec->fmt_in.i_bitrate;
114     p_sys->p_context->bits_per_sample = p_dec->fmt_in.audio.i_bitspersample;
115
116     if( ( p_sys->p_context->extradata_size = p_dec->fmt_in.i_extra ) > 0 )
117     {
118         int i_offset = 0;
119
120         if( p_dec->fmt_in.i_codec == VLC_FOURCC( 'f', 'l', 'a', 'c' ) )
121             i_offset = 8;
122
123         p_sys->p_context->extradata_size -= i_offset;
124         p_sys->p_context->extradata =
125             malloc( p_sys->p_context->extradata_size +
126                     FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE );
127         memcpy( p_sys->p_context->extradata,
128                 (char*)p_dec->fmt_in.p_extra + i_offset,
129                 p_sys->p_context->extradata_size );
130         memset( (char*)p_sys->p_context->extradata +
131                 p_sys->p_context->extradata_size, 0,
132                 FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE );
133     }
134
135     /* ***** Open the codec ***** */
136     vlc_mutex_lock( lockval.p_address );
137     if (avcodec_open( p_sys->p_context, p_sys->p_codec ) < 0)
138     {
139         vlc_mutex_unlock( lockval.p_address );
140         msg_Err( p_dec, "cannot open codec (%s)", p_sys->psz_namecodec );
141         free( p_sys );
142         return VLC_EGENERIC;
143     }
144     vlc_mutex_unlock( lockval.p_address );
145
146     msg_Dbg( p_dec, "ffmpeg codec (%s) started", p_sys->psz_namecodec );
147
148     p_sys->p_output = malloc( AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE );
149     p_sys->p_samples = NULL;
150     p_sys->i_samples = 0;
151     p_sys->i_reject_count = 0;
152     p_sys->i_input_rate = INPUT_RATE_DEFAULT;
153
154     aout_DateSet( &p_sys->end_date, 0 );
155     if( p_dec->fmt_in.audio.i_rate )
156         aout_DateInit( &p_sys->end_date, p_dec->fmt_in.audio.i_rate );
157
158     /* Set output properties */
159     p_dec->fmt_out.i_cat = AUDIO_ES;
160     p_dec->fmt_out.i_codec = AOUT_FMT_S16_NE;
161     p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 16;
162
163     return VLC_SUCCESS;
164 }
165
166 /*****************************************************************************
167  * SplitBuffer: Needed because aout really doesn't like big audio chunk and
168  * wma produces easily > 30000 samples...
169  *****************************************************************************/
170 static aout_buffer_t *SplitBuffer( decoder_t *p_dec )
171 {
172     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
173     int i_samples = __MIN( p_sys->i_samples, 4096 );
174     aout_buffer_t *p_buffer;
175
176     if( i_samples == 0 ) return NULL;
177
178     if( ( p_buffer = p_dec->pf_aout_buffer_new( p_dec, i_samples ) ) == NULL )
179     {
180         msg_Err( p_dec, "cannot get aout buffer" );
181         return NULL;
182     }
183
184     p_buffer->start_date = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
185     p_buffer->end_date = aout_DateIncrement( &p_sys->end_date,
186                                              i_samples * p_sys->i_input_rate / INPUT_RATE_DEFAULT );
187
188     memcpy( p_buffer->p_buffer, p_sys->p_samples, p_buffer->i_nb_bytes );
189
190     p_sys->p_samples += p_buffer->i_nb_bytes;
191     p_sys->i_samples -= i_samples;
192
193     return p_buffer;
194 }
195
196 /*****************************************************************************
197  * DecodeAudio: Called to decode one frame
198  *****************************************************************************/
199 aout_buffer_t *E_( DecodeAudio )( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
200 {
201     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
202     int i_used, i_output;
203     aout_buffer_t *p_buffer;
204     block_t *p_block;
205
206     if( !pp_block || !*pp_block ) return NULL;
207
208     p_block = *pp_block;
209
210     if( p_block->i_rate > 0 )
211         p_sys->i_input_rate = p_block->i_rate;
212
213     if( p_block->i_flags & (BLOCK_FLAG_DISCONTINUITY|BLOCK_FLAG_CORRUPTED) )
214     {
215         block_Release( p_block );
216         avcodec_flush_buffers( p_sys->p_context );
217
218         if( p_sys->i_codec_id == CODEC_ID_MP2 || p_sys->i_codec_id == CODEC_ID_MP3 )
219             p_sys->i_reject_count = 3;
220         return NULL;
221     }
222
223     if( p_sys->i_samples > 0 )
224     {
225         /* More data */
226         p_buffer = SplitBuffer( p_dec );
227         if( !p_buffer ) block_Release( p_block );
228         return p_buffer;
229     }
230
231     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts )
232     {
233         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
234         block_Release( p_block );
235         return NULL;
236     }
237
238     if( p_block->i_buffer <= 0 )
239     {
240         block_Release( p_block );
241         return NULL;
242     }
243     if( p_block->i_buffer > AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE )
244     {
245         /* Grow output buffer if necessary (eg. for PCM data) */
246         p_sys->p_output = realloc(p_sys->p_output, p_block->i_buffer);
247     }
248
249     *pp_block = p_block = block_Realloc( p_block, 0, p_block->i_buffer + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE );
250     if( !p_block )
251         return NULL;
252     p_block->i_buffer -= FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE;
253     memset( &p_block->p_buffer[p_block->i_buffer], 0, FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE );
254
255     i_output = __MAX( AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE, p_block->i_buffer );
256     i_used = avcodec_decode_audio2( p_sys->p_context,
257                                    (int16_t*)p_sys->p_output, &i_output,
258                                    p_block->p_buffer, p_block->i_buffer );
259
260     if( i_used < 0 || i_output < 0 )
261     {
262         if( i_used < 0 )
263             msg_Warn( p_dec, "cannot decode one frame (%d bytes)",
264                       p_block->i_buffer );
265
266         block_Release( p_block );
267         return NULL;
268     }
269     else if( i_used > p_block->i_buffer )
270     {
271         i_used = p_block->i_buffer;
272     }
273
274     p_block->i_buffer -= i_used;
275     p_block->p_buffer += i_used;
276
277     if( p_sys->p_context->channels <= 0 || p_sys->p_context->channels > 6 )
278     {
279         msg_Warn( p_dec, "invalid channels count %d",
280                   p_sys->p_context->channels );
281         block_Release( p_block );
282         return NULL;
283     }
284
285     if( p_dec->fmt_out.audio.i_rate != (unsigned int)p_sys->p_context->sample_rate )
286     {
287         aout_DateInit( &p_sys->end_date, p_sys->p_context->sample_rate );
288         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_block->i_pts );
289     }
290
291     /* **** Set audio output parameters **** */
292     p_dec->fmt_out.audio.i_rate     = p_sys->p_context->sample_rate;
293     p_dec->fmt_out.audio.i_channels = p_sys->p_context->channels;
294     p_dec->fmt_out.audio.i_original_channels =
295         p_dec->fmt_out.audio.i_physical_channels =
296             pi_channels_maps[p_sys->p_context->channels];
297
298     if( p_block->i_pts != 0 &&
299         p_block->i_pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
300     {
301         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_block->i_pts );
302     }
303     p_block->i_pts = 0;
304
305     /* **** Now we can output these samples **** */
306     p_sys->i_samples = i_output / sizeof(int16_t) / p_sys->p_context->channels;
307     p_sys->p_samples = p_sys->p_output;
308
309     /* Silent unwanted samples */
310     if( p_sys->i_reject_count > 0 )
311     {
312         memset( p_sys->p_output, 0, i_output );
313         p_sys->i_reject_count--;
314     }
315
316     p_buffer = SplitBuffer( p_dec );
317     if( !p_buffer ) block_Release( p_block );
318     return p_buffer;
319 }
320
321 /*****************************************************************************
322  * EndAudioDec: audio decoder destruction
323  *****************************************************************************/
324 void E_(EndAudioDec)( decoder_t *p_dec )
325 {
326     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
327
328     if( p_sys->p_output ) free( p_sys->p_output );
329 }