git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libfdk-aacdec.c

   1 /*
   2  * AAC decoder wrapper
   3  * Copyright (c) 2012 Martin Storsjo
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   8  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   9  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
  10  *
  11  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
  12  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  13  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  14  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  18  */
  19
  20 #include <fdk-aac/aacdecoder_lib.h>
  21
  22 #include "libavutil/channel_layout.h"
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "internal.h"
  27
  28 /* The version macro is introduced the same time as the setting enum was
  29  * changed, so this check should suffice. */
  30 #ifndef AACDECODER_LIB_VL0
  31 #define AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS AAC_PCM_OUTPUT_CHANNELS
  32 #endif
  33
  34 enum ConcealMethod {
  35     CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING      =  0,
  36     CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION   =  1,
  37     CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION =  2,
  38     CONCEAL_METHOD_NB,
  39 };
  40
  41 typedef struct FDKAACDecContext {
  42     const AVClass *class;
  43     HANDLE_AACDECODER handle;
  44     uint8_t *decoder_buffer;
  45     int decoder_buffer_size;
  46     uint8_t *anc_buffer;
  47     int conceal_method;
  48     int drc_level;
  49     int drc_boost;
  50     int drc_heavy;
  51     int drc_cut;
  52     int level_limit;
  53 } FDKAACDecContext;
  54
  55
  56 #define DMX_ANC_BUFFSIZE       128
  57 #define DECODER_MAX_CHANNELS     8
  58 #define DECODER_BUFFSIZE      2048 * sizeof(INT_PCM)
  59
  60 #define OFFSET(x) offsetof(FDKAACDecContext, x)
  61 #define AD AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
  62 static const AVOption fdk_aac_dec_options[] = {
  63     { "conceal", "Error concealment method", OFFSET(conceal_method), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION }, CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING, CONCEAL_METHOD_NB - 1, AD, "conceal" },
  64     { "spectral", "Spectral muting",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING },      INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  65     { "noise",    "Noise Substitution",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION },   INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  66     { "energy",   "Energy Interpolation", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION }, INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  67     { "drc_boost", "Dynamic Range Control: boost, where [0] is none and [127] is max boost",
  68                      OFFSET(drc_boost),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  69     { "drc_cut",   "Dynamic Range Control: attenuation factor, where [0] is none and [127] is max compression",
  70                      OFFSET(drc_cut),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  71     { "drc_level", "Dynamic Range Control: reference level, quantized to 0.25dB steps where [0] is 0dB and [127] is -31.75dB",
  72                      OFFSET(drc_level),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 127, AD, NULL    },
  73     { "drc_heavy", "Dynamic Range Control: heavy compression, where [1] is on (RF mode) and [0] is off",
  74                      OFFSET(drc_heavy),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 1,   AD, NULL    },
  75 #ifdef AACDECODER_LIB_VL0
  76     { "level_limit", "Signal level limiting", OFFSET(level_limit), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, -1, 1, AD },
  77 #endif
  78     { NULL }
  79 };
  80
  81 static const AVClass fdk_aac_dec_class = {
  82     .class_name = "libfdk-aac decoder",
  83     .item_name  = av_default_item_name,
  84     .option     = fdk_aac_dec_options,
  85     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  86 };
  87
  88 static int get_stream_info(AVCodecContext *avctx)
  89 {
  90     FDKAACDecContext *s   = avctx->priv_data;
  91     CStreamInfo *info     = aacDecoder_GetStreamInfo(s->handle);
  92     int channel_counts[0x24] = { 0 };
  93     int i, ch_error       = 0;
  94     uint64_t ch_layout    = 0;
  95
  96     if (!info) {
  97         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to get stream info\n");
  98         return AVERROR_UNKNOWN;
  99     }
 100
 101     if (info->sampleRate <= 0) {
 102         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stream info not initialized\n");
 103         return AVERROR_UNKNOWN;
 104     }
 105     avctx->sample_rate = info->sampleRate;
 106     avctx->frame_size  = info->frameSize;
 107
 108     for (i = 0; i < info->numChannels; i++) {
 109         AUDIO_CHANNEL_TYPE ctype = info->pChannelType[i];
 110         if (ctype <= ACT_NONE || ctype >= FF_ARRAY_ELEMS(channel_counts)) {
 111             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unknown channel type\n");
 112             break;
 113         }
 114         channel_counts[ctype]++;
 115     }
 116     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 117            "%d channels - front:%d side:%d back:%d lfe:%d top:%d\n",
 118            info->numChannels,
 119            channel_counts[ACT_FRONT], channel_counts[ACT_SIDE],
 120            channel_counts[ACT_BACK],  channel_counts[ACT_LFE],
 121            channel_counts[ACT_FRONT_TOP] + channel_counts[ACT_SIDE_TOP] +
 122            channel_counts[ACT_BACK_TOP]  + channel_counts[ACT_TOP]);
 123
 124     switch (channel_counts[ACT_FRONT]) {
 125     case 4:
 126         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER |
 127                      AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER;
 128         break;
 129     case 3:
 130         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER;
 131         break;
 132     case 2:
 133         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 134         break;
 135     case 1:
 136         ch_layout |= AV_CH_FRONT_CENTER;
 137         break;
 138     default:
 139         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 140                "unsupported number of front channels: %d\n",
 141                channel_counts[ACT_FRONT]);
 142         ch_error = 1;
 143         break;
 144     }
 145     if (channel_counts[ACT_SIDE] > 0) {
 146         if (channel_counts[ACT_SIDE] == 2) {
 147             ch_layout |= AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT;
 148         } else {
 149             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 150                    "unsupported number of side channels: %d\n",
 151                    channel_counts[ACT_SIDE]);
 152             ch_error = 1;
 153         }
 154     }
 155     if (channel_counts[ACT_BACK] > 0) {
 156         switch (channel_counts[ACT_BACK]) {
 157         case 3:
 158             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT | AV_CH_BACK_CENTER;
 159             break;
 160         case 2:
 161             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT;
 162             break;
 163         case 1:
 164             ch_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
 165             break;
 166         default:
 167             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 168                    "unsupported number of back channels: %d\n",
 169                    channel_counts[ACT_BACK]);
 170             ch_error = 1;
 171             break;
 172         }
 173     }
 174     if (channel_counts[ACT_LFE] > 0) {
 175         if (channel_counts[ACT_LFE] == 1) {
 176             ch_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
 177         } else {
 178             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 179                    "unsupported number of LFE channels: %d\n",
 180                    channel_counts[ACT_LFE]);
 181             ch_error = 1;
 182         }
 183     }
 184     if (!ch_error &&
 185         av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != info->numChannels) {
 186         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unsupported channel configuration\n");
 187         ch_error = 1;
 188     }
 189     if (ch_error)
 190         avctx->channel_layout = 0;
 191     else
 192         avctx->channel_layout = ch_layout;
 193
 194     avctx->channels = info->numChannels;
 195
 196     return 0;
 197 }
 198
 199 static av_cold int fdk_aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 200 {
 201     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 202
 203     if (s->handle)
 204         aacDecoder_Close(s->handle);
 205     av_freep(&s->decoder_buffer);
 206     av_freep(&s->anc_buffer);
 207
 208     return 0;
 209 }
 210
 211 static av_cold int fdk_aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 212 {
 213     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 214     AAC_DECODER_ERROR err;
 215
 216     s->handle = aacDecoder_Open(avctx->extradata_size ? TT_MP4_RAW : TT_MP4_ADTS, 1);
 217     if (!s->handle) {
 218         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error opening decoder\n");
 219         return AVERROR_UNKNOWN;
 220     }
 221
 222     if (avctx->extradata_size) {
 223         if ((err = aacDecoder_ConfigRaw(s->handle, &avctx->extradata,
 224                                         &avctx->extradata_size)) != AAC_DEC_OK) {
 225             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set extradata\n");
 226             return AVERROR_INVALIDDATA;
 227         }
 228     }
 229
 230     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_CONCEAL_METHOD,
 231                                    s->conceal_method)) != AAC_DEC_OK) {
 232         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set error concealment method\n");
 233         return AVERROR_UNKNOWN;
 234     }
 235
 236     if (avctx->request_channel_layout > 0 &&
 237         avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE) {
 238         int downmix_channels = -1;
 239
 240         switch (avctx->request_channel_layout) {
 241         case AV_CH_LAYOUT_STEREO:
 242         case AV_CH_LAYOUT_STEREO_DOWNMIX:
 243             downmix_channels = 2;
 244             break;
 245         case AV_CH_LAYOUT_MONO:
 246             downmix_channels = 1;
 247             break;
 248         default:
 249             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid request_channel_layout\n");
 250             break;
 251         }
 252
 253         if (downmix_channels != -1) {
 254             if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS,
 255                                     downmix_channels) != AAC_DEC_OK) {
 256                av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unable to set output channels in the decoder\n");
 257             } else {
 258                s->anc_buffer = av_malloc(DMX_ANC_BUFFSIZE);
 259                if (!s->anc_buffer) {
 260                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate ancillary buffer for the decoder\n");
 261                    return AVERROR(ENOMEM);
 262                }
 263                if (aacDecoder_AncDataInit(s->handle, s->anc_buffer, DMX_ANC_BUFFSIZE)) {
 264                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to register downmix ancillary buffer in the decoder\n");
 265                    return AVERROR_UNKNOWN;
 266                }
 267             }
 268         }
 269     }
 270
 271     if (s->drc_boost != -1) {
 272         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_BOOST_FACTOR, s->drc_boost) != AAC_DEC_OK) {
 273             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC boost factor in the decoder\n");
 274             return AVERROR_UNKNOWN;
 275         }
 276     }
 277
 278     if (s->drc_cut != -1) {
 279         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_ATTENUATION_FACTOR, s->drc_cut) != AAC_DEC_OK) {
 280             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC attenuation factor in the decoder\n");
 281             return AVERROR_UNKNOWN;
 282         }
 283     }
 284
 285     if (s->drc_level != -1) {
 286         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_REFERENCE_LEVEL, s->drc_level) != AAC_DEC_OK) {
 287             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC reference level in the decoder\n");
 288             return AVERROR_UNKNOWN;
 289         }
 290     }
 291
 292     if (s->drc_heavy != -1) {
 293         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_HEAVY_COMPRESSION, s->drc_heavy) != AAC_DEC_OK) {
 294             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC heavy compression in the decoder\n");
 295             return AVERROR_UNKNOWN;
 296         }
 297     }
 298
 299 #ifdef AACDECODER_LIB_VL0
 300     if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_LIMITER_ENABLE, s->level_limit) != AAC_DEC_OK) {
 301         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set in signal level limiting in the decoder\n");
 302         return AVERROR_UNKNOWN;
 303     }
 304 #endif
 305
 306     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 307
 308     s->decoder_buffer_size = DECODER_BUFFSIZE * DECODER_MAX_CHANNELS;
 309     s->decoder_buffer = av_malloc(s->decoder_buffer_size);
 310     if (!s->decoder_buffer)
 311         return AVERROR(ENOMEM);
 312
 313     return 0;
 314 }
 315
 316 static int fdk_aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 317                                 int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 318 {
 319     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 320     AVFrame *frame = data;
 321     int ret;
 322     AAC_DECODER_ERROR err;
 323     UINT valid = avpkt->size;
 324
 325     err = aacDecoder_Fill(s->handle, &avpkt->data, &avpkt->size, &valid);
 326     if (err != AAC_DEC_OK) {
 327         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "aacDecoder_Fill() failed: %x\n", err);
 328         return AVERROR_INVALIDDATA;
 329     }
 330
 331     err = aacDecoder_DecodeFrame(s->handle, (INT_PCM *) s->decoder_buffer, s->decoder_buffer_size / sizeof(INT_PCM), 0);
 332     if (err == AAC_DEC_NOT_ENOUGH_BITS) {
 333         ret = avpkt->size - valid;
 334         goto end;
 335     }
 336     if (err != AAC_DEC_OK) {
 337         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 338                "aacDecoder_DecodeFrame() failed: %x\n", err);
 339         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 340         goto end;
 341     }
 342
 343     if ((ret = get_stream_info(avctx)) < 0)
 344         goto end;
 345     frame->nb_samples = avctx->frame_size;
 346
 347     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 348         goto end;
 349
 350     memcpy(frame->extended_data[0], s->decoder_buffer,
 351            avctx->channels * avctx->frame_size *
 352            av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
 353
 354     *got_frame_ptr = 1;
 355     ret = avpkt->size - valid;
 356
 357 end:
 358     return ret;
 359 }
 360
 361 static av_cold void fdk_aac_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 362 {
 363     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 364     AAC_DECODER_ERROR err;
 365
 366     if (!s->handle)
 367         return;
 368
 369     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle,
 370                                    AAC_TPDEC_CLEAR_BUFFER, 1)) != AAC_DEC_OK)
 371         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "failed to clear buffer when flushing\n");
 372 }
 373
 374 AVCodec ff_libfdk_aac_decoder = {
 375     .name           = "libfdk_aac",
 376     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fraunhofer FDK AAC"),
 377     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 378     .id             = AV_CODEC_ID_AAC,
 379     .priv_data_size = sizeof(FDKAACDecContext),
 380     .init           = fdk_aac_decode_init,
 381     .decode         = fdk_aac_decode_frame,
 382     .close          = fdk_aac_decode_close,
 383     .flush          = fdk_aac_decode_flush,
 384     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 385     .priv_class     = &fdk_aac_dec_class,
 386     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 387                       FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 388     .wrapper_name   = "libfdk",
 389 };