reverting a whole bunch of stupid changes,
[vlc.git] / modules / packetizer / mpeg4audio.c
1 /*****************************************************************************
2  * mpeg4audio.c: parse and packetize an MPEG 4 audio stream
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2001, 2002 VideoLAN
5  * $Id: mpeg4audio.c,v 1.16 2004/01/25 17:58:30 murray Exp $
6  *
7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *          Gildas Bazin <gbazin@netcourrier.com>
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., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
23  *****************************************************************************/
24
25 /*****************************************************************************
26  * Preamble
27  *****************************************************************************/
28 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
29 #include <string.h>                                              /* strdup() */
30
31 #include <vlc/vlc.h>
32 #include <vlc/aout.h>
33 #include <vlc/decoder.h>
34 #include <vlc/input.h>
35 #include <vlc/sout.h>
36 #include "codecs.h"
37
38 #include "vlc_block_helper.h"
39
40 /* AAC Config in ES:
41  *
42  * AudioObjectType          5 bits
43  * samplingFrequencyIndex   4 bits
44  * if (samplingFrequencyIndex == 0xF)
45  *  samplingFrequency   24 bits
46  * channelConfiguration     4 bits
47  * GA_SpecificConfig
48  *  FrameLengthFlag         1 bit 1024 or 960
49  *  DependsOnCoreCoder      1 bit (always 0)
50  *  ExtensionFlag           1 bit (always 0)
51  */
52
53 /*****************************************************************************
54  * decoder_sys_t : decoder descriptor
55  *****************************************************************************/
56 struct decoder_sys_t
57 {
58     /*
59      * Input properties
60      */
61     int i_state;
62
63     block_bytestream_t bytestream;
64
65     /*
66      * Common properties
67      */
68     audio_date_t end_date;
69     mtime_t i_pts;
70
71     int i_frame_size, i_raw_blocks;
72     unsigned int i_channels;
73     unsigned int i_rate, i_frame_length, i_header_size;
74 };
75
76 enum {
77
78     STATE_NOSYNC,
79     STATE_SYNC,
80     STATE_HEADER,
81     STATE_NEXT_SYNC,
82     STATE_GET_DATA,
83     STATE_SEND_DATA
84 };
85
86 static int i_sample_rates[] =
87 {
88     96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000, 24000, 22050,
89     16000, 12000, 11025, 8000,  7350,  0,     0,     0
90 };
91
92 #define ADTS_HEADER_SIZE 9
93
94 /****************************************************************************
95  * Local prototypes
96  ****************************************************************************/
97 static int  OpenPacketizer( vlc_object_t * );
98 static void ClosePacketizer( vlc_object_t * );
99
100 static block_t *PacketizeBlock    ( decoder_t *, block_t ** );
101 static block_t *ADTSPacketizeBlock( decoder_t *, block_t ** );
102
103 static uint8_t *GetOutBuffer ( decoder_t *, void ** );
104
105 static int ADTSSyncInfo( decoder_t *, const byte_t * p_buf,
106                          unsigned int * pi_channels,
107                          unsigned int * pi_sample_rate,
108                          unsigned int * pi_frame_length,
109                          unsigned int * pi_header_size,
110                          unsigned int * pi_raw_blocks );
111
112 /*****************************************************************************
113  * Module descriptor
114  *****************************************************************************/
115 vlc_module_begin();
116     set_description( _("MPEG4 audio packetizer") );
117     set_capability( "packetizer", 50 );
118     set_callbacks( OpenPacketizer, ClosePacketizer );
119 vlc_module_end();
120
121 /*****************************************************************************
122  * OpenPacketizer: probe the packetizer and return score
123  *****************************************************************************/
124 static int OpenPacketizer( vlc_object_t *p_this )
125 {
126     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
127     decoder_sys_t *p_sys;
128
129     if( p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'a' ) )
130     {
131         return VLC_EGENERIC;
132     }
133
134     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
135     if( ( p_dec->p_sys = p_sys =
136           (decoder_sys_t *)malloc(sizeof(decoder_sys_t)) ) == NULL )
137     {
138         msg_Err( p_dec, "out of memory" );
139         return VLC_EGENERIC;
140     }
141
142     /* Misc init */
143     p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
144     aout_DateSet( &p_sys->end_date, 0 );
145     p_sys->bytestream = block_BytestreamInit( p_dec );
146
147     /* Set output properties */
148     p_dec->fmt_out.i_cat = AUDIO_ES;
149     p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('m','p','4','a');
150
151     /* Set callback */
152     p_dec->pf_packetize = PacketizeBlock;
153
154     msg_Info( p_dec, "running MPEG4 audio packetizer" );
155
156     if( p_dec->fmt_in.i_extra > 0 )
157     {
158         uint8_t *p_config = (uint8_t*)p_dec->fmt_in.p_extra;
159         int     i_index;
160
161         i_index = ( ( p_config[0] << 1 ) | ( p_config[1] >> 7 ) ) & 0x0f;
162         if( i_index != 0x0f )
163         {
164             p_dec->fmt_out.audio.i_rate = i_sample_rates[i_index];
165             p_dec->fmt_out.audio.i_frame_length =
166                 (( p_config[1] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
167         }
168         else
169         {
170             p_dec->fmt_out.audio.i_rate = ( ( p_config[1] & 0x7f ) << 17 ) |
171                 ( p_config[2] << 9 ) | ( p_config[3] << 1 ) |
172                 ( p_config[4] >> 7 );
173             p_dec->fmt_out.audio.i_frame_length =
174                 (( p_config[4] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
175         }
176
177         msg_Dbg( p_dec, "AAC %dHz %d samples/frame",
178                  p_dec->fmt_out.audio.i_rate,
179                  p_dec->fmt_out.audio.i_frame_length );
180
181         aout_DateInit( &p_sys->end_date, p_dec->fmt_out.audio.i_rate );
182
183         p_dec->fmt_out.audio.i_channels = p_dec->fmt_in.audio.i_channels;
184         p_dec->fmt_out.i_extra = p_dec->fmt_in.i_extra;
185         p_dec->fmt_out.p_extra = malloc( p_dec->fmt_in.i_extra );
186         memcpy( p_dec->fmt_out.p_extra, p_dec->fmt_in.p_extra,
187                 p_dec->fmt_in.i_extra );
188     }
189     else
190     {
191         msg_Dbg( p_dec, "no decoder specific info, must be an ADTS stream" );
192
193         /* We will try to create a AAC Config from adts */
194         p_dec->fmt_out.i_extra = 0;
195         p_dec->fmt_out.p_extra = NULL;
196         p_dec->pf_packetize = ADTSPacketizeBlock;
197     }
198
199     return VLC_SUCCESS;
200 }
201
202 /****************************************************************************
203  * PacketizeBlock: the whole thing
204  ****************************************************************************
205  * This function must be fed with complete frames.
206  ****************************************************************************/
207 static block_t *PacketizeBlock( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
208 {
209     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
210     block_t *p_block;
211
212     if( !pp_block || !*pp_block ) return NULL;
213
214     p_block = *pp_block;
215     *pp_block = NULL; /* Don't reuse this block */
216
217     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts )
218     {
219         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
220         block_Release( p_block );
221         return NULL;
222     }
223     else if( p_block->i_pts != 0 &&
224              p_block->i_pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
225     {
226         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_block->i_pts );
227     }
228
229     p_block->i_pts = p_block->i_dts = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
230
231     p_block->i_length = aout_DateIncrement( &p_sys->end_date,
232         p_dec->fmt_out.audio.i_frame_length ) - p_block->i_pts;
233
234     return p_block;
235 }
236
237 /****************************************************************************
238  * DTSPacketizeBlock: the whole thing
239  ****************************************************************************/
240 static block_t *ADTSPacketizeBlock( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
241 {
242     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
243     uint8_t p_header[ADTS_HEADER_SIZE];
244     void *p_out_buffer;
245     uint8_t *p_buf;
246
247     if( !pp_block || !*pp_block ) return NULL;
248
249     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !(*pp_block)->i_pts )
250     {
251         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
252         block_Release( *pp_block );
253         return NULL;
254     }
255
256     if( (*pp_block)->b_discontinuity )
257     {
258         p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
259     }
260
261     block_BytestreamPush( &p_sys->bytestream, *pp_block );
262
263     while( 1 )
264     {
265         switch( p_sys->i_state )
266         {
267
268         case STATE_NOSYNC:
269             while( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header, 2 )
270                    == VLC_SUCCESS )
271             {
272                 /* Look for sync word - should be 0xfff + 2 layer bits */
273                 if( p_header[0] == 0xff && (p_header[1] & 0xf6) == 0xf0 )
274                 {
275                     p_sys->i_state = STATE_SYNC;
276                     break;
277                 }
278                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
279             }
280             if( p_sys->i_state != STATE_SYNC )
281             {
282                 block_BytestreamFlush( &p_sys->bytestream );
283
284                 /* Need more data */
285                 return NULL;
286             }
287
288         case STATE_SYNC:
289             /* New frame, set the Presentation Time Stamp */
290             p_sys->i_pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts;
291             if( p_sys->i_pts != 0 &&
292                 p_sys->i_pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
293             {
294                 aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->i_pts );
295             }
296             p_sys->i_state = STATE_HEADER;
297             break;
298
299         case STATE_HEADER:
300             /* Get ADTS frame header (ADTS_HEADER_SIZE bytes) */
301             if( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header,
302                                  ADTS_HEADER_SIZE ) != VLC_SUCCESS )
303             {
304                 /* Need more data */
305                 return NULL;
306             }
307
308             /* Check if frame is valid and get frame info */
309             p_sys->i_frame_size = ADTSSyncInfo( p_dec, p_header,
310                                                 &p_sys->i_channels,
311                                                 &p_sys->i_rate,
312                                                 &p_sys->i_frame_length,
313                                                 &p_sys->i_header_size,
314                                                 &p_sys->i_raw_blocks );
315             if( p_sys->i_frame_size <= 0 )
316             {
317                 msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word" );
318                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
319                 p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
320                 break;
321             }
322
323             p_sys->i_state = STATE_NEXT_SYNC;
324
325         case STATE_NEXT_SYNC:
326             /* TODO: If p_block == NULL, flush the buffer without checking the
327              * next sync word */
328
329             /* Check if next expected frame contains the sync word */
330             if( block_PeekOffsetBytes( &p_sys->bytestream, p_sys->i_frame_size
331                                        + p_sys->i_header_size, p_header, 2 )
332                 != VLC_SUCCESS )
333             {
334                 /* Need more data */
335                 return NULL;
336             }
337
338             if( p_header[0] != 0xff || (p_header[1] & 0xf6) != 0xf0 )
339             {
340                 msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word "
341                          "(no sync on following frame)" );
342                 p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
343                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
344                 break;
345             }
346
347             p_sys->i_state = STATE_SEND_DATA;
348             break;
349
350         case STATE_GET_DATA:
351             /* Make sure we have enough data.
352              * (Not useful if we went through NEXT_SYNC) */
353             if( block_WaitBytes( &p_sys->bytestream, p_sys->i_frame_size +
354                                  p_sys->i_header_size) != VLC_SUCCESS )
355             {
356                 /* Need more data */
357                 return NULL;
358             }
359             p_sys->i_state = STATE_SEND_DATA;
360
361         case STATE_SEND_DATA:
362             if( !(p_buf = GetOutBuffer( p_dec, &p_out_buffer )) )
363             {
364                 //p_dec->b_error = VLC_TRUE;
365                 return NULL;
366             }
367
368             /* When we reach this point we already know we have enough
369              * data available. */
370
371             /* Skip the ADTS header */
372             block_SkipBytes( &p_sys->bytestream, p_sys->i_header_size );
373
374             /* Copy the whole frame into the buffer */
375             block_GetBytes( &p_sys->bytestream, p_buf, p_sys->i_frame_size );
376
377             /* Make sure we don't reuse the same pts twice */
378             if( p_sys->i_pts == p_sys->bytestream.p_block->i_pts )
379                 p_sys->i_pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts = 0;
380
381             /* So p_block doesn't get re-added several times */
382             *pp_block = block_BytestreamPop( &p_sys->bytestream );
383
384             p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
385
386             return p_out_buffer;
387         }
388     }
389
390     return NULL;
391 }
392
393 /*****************************************************************************
394  * GetOutBuffer:
395  *****************************************************************************/
396 static uint8_t *GetOutBuffer( decoder_t *p_dec, void **pp_out_buffer )
397 {
398     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
399     block_t *p_block;
400
401     if( p_dec->fmt_out.audio.i_rate != p_sys->i_rate )
402     {
403         msg_Info( p_dec, "AAC channels: %d samplerate: %d",
404                   p_sys->i_channels, p_sys->i_rate );
405
406         aout_DateInit( &p_sys->end_date, p_sys->i_rate );
407         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->i_pts );
408     }
409
410     p_dec->fmt_out.audio.i_rate     = p_sys->i_rate;
411     p_dec->fmt_out.audio.i_channels = p_sys->i_channels;
412     p_dec->fmt_out.audio.i_bytes_per_frame = p_sys->i_frame_size;
413     p_dec->fmt_out.audio.i_frame_length = p_sys->i_frame_length;
414
415 #if 0
416     p_dec->fmt_out.audio.i_original_channels = p_sys->i_channels_conf;
417     p_dec->fmt_out.audio.i_physical_channels =
418         p_sys->i_channels_conf & AOUT_CHAN_PHYSMASK;
419 #endif
420
421     p_block = block_New( p_dec, p_sys->i_frame_size );
422     if( p_block == NULL ) return NULL;
423
424     p_block->i_pts = p_block->i_dts = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
425
426     p_block->i_length = aout_DateIncrement( &p_sys->end_date,
427                             p_sys->i_frame_length ) - p_block->i_pts;
428
429     *pp_out_buffer = p_block;
430     return p_block->p_buffer;
431 }
432
433 /*****************************************************************************
434  * ClosePacketizer: clean up the packetizer
435  *****************************************************************************/
436 static void ClosePacketizer( vlc_object_t *p_this )
437 {
438     decoder_t *p_dec = (decoder_t *)p_this;
439     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
440
441     block_BytestreamRelease( &p_sys->bytestream );
442
443     free( p_dec->p_sys );
444 }
445
446 /*****************************************************************************
447  * ADTSSyncInfo: parse MPEG 4 audio ADTS sync info
448  *****************************************************************************/
449 static int ADTSSyncInfo( decoder_t * p_dec, const byte_t * p_buf,
450                          unsigned int * pi_channels,
451                          unsigned int * pi_sample_rate,
452                          unsigned int * pi_frame_length,
453                          unsigned int * pi_header_size,
454                          unsigned int * pi_raw_blocks_in_frame )
455 {
456     int i_id, i_profile, i_sample_rate_idx, i_frame_size;
457     vlc_bool_t b_crc;
458
459     /* Fixed header between frames */
460     i_id = ( (p_buf[1] >> 3) & 0x01 ) ? 2 : 4;
461     b_crc = !(p_buf[1] & 0x01);
462     i_profile = p_buf[2] >> 6;
463     i_sample_rate_idx = (p_buf[2] >> 2) & 0x0f;
464     *pi_sample_rate = i_sample_rates[i_sample_rate_idx];
465     *pi_channels = ((p_buf[2] & 0x01) << 2) | ((p_buf[3] >> 6) & 0x03);
466
467     /* Variable header */
468     i_frame_size = ((p_buf[3] & 0x03) << 11) | (p_buf[4] << 3) |
469                    ((p_buf[5] >> 5) & 0x7);
470     *pi_raw_blocks_in_frame = (p_buf[6] & 0x02) + 1;
471
472     if( !*pi_sample_rate || !*pi_channels || !i_frame_size )
473     {
474         return 0;
475     }
476
477     /* Fixme */
478     *pi_frame_length = 1024;
479
480     /* Build the decoder specific info header */
481     if( !p_dec->fmt_out.i_extra )
482     {
483         p_dec->fmt_out.i_extra = 2;
484         p_dec->fmt_out.p_extra = malloc( 2 );
485         ((uint8_t *)p_dec->fmt_out.p_extra)[0] =
486             (i_profile + 1) << 3 | (i_sample_rate_idx >> 1);
487         ((uint8_t *)p_dec->fmt_out.p_extra)[1] =
488             ((i_sample_rate_idx & 0x01) << 7) | (*pi_channels <<3);
489     }
490
491     /* ADTS header length */
492     *pi_header_size = b_crc ? 9 : 7;
493
494     return i_frame_size - *pi_header_size;
495 }