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 #ifdef AACDECODER_LIB_VL0
  29 #define FDKDEC_VER_AT_LEAST(vl0, vl1) \
  30     ((AACDECODER_LIB_VL0 > vl0) || \
  31      (AACDECODER_LIB_VL0 == vl0 && AACDECODER_LIB_VL1 >= vl1))
  32 #else
  33 #define FDKDEC_VER_AT_LEAST(vl0, vl1) 0
  34 #endif
  35
  36 #if !FDKDEC_VER_AT_LEAST(2, 5) // < 2.5.10
  37 #define AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS AAC_PCM_OUTPUT_CHANNELS
  38 #endif
  39
  40 enum ConcealMethod {
  41     CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING      =  0,
  42     CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION   =  1,
  43     CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION =  2,
  44     CONCEAL_METHOD_NB,
  45 };
  46
  47 typedef struct FDKAACDecContext {
  48     const AVClass *class;
  49     HANDLE_AACDECODER handle;
  50     uint8_t *decoder_buffer;
  51     int decoder_buffer_size;
  52     uint8_t *anc_buffer;
  53     int conceal_method;
  54     int drc_level;
  55     int drc_boost;
  56     int drc_heavy;
  57     int drc_effect;
  58     int drc_cut;
  59     int level_limit;
  60 } FDKAACDecContext;
  61
  62
  63 #define DMX_ANC_BUFFSIZE       128
  64 #define DECODER_MAX_CHANNELS     8
  65 #define DECODER_BUFFSIZE      2048 * sizeof(INT_PCM)
  66
  67 #define OFFSET(x) offsetof(FDKAACDecContext, x)
  68 #define AD AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
  69 static const AVOption fdk_aac_dec_options[] = {
  70     { "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" },
  71     { "spectral", "Spectral muting",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING },      INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  72     { "noise",    "Noise Substitution",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION },   INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  73     { "energy",   "Energy Interpolation", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION }, INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  74     { "drc_boost", "Dynamic Range Control: boost, where [0] is none and [127] is max boost",
  75                      OFFSET(drc_boost),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  76     { "drc_cut",   "Dynamic Range Control: attenuation factor, where [0] is none and [127] is max compression",
  77                      OFFSET(drc_cut),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  78     { "drc_level", "Dynamic Range Control: reference level, quantized to 0.25dB steps where [0] is 0dB and [127] is -31.75dB",
  79                      OFFSET(drc_level),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 127, AD, NULL    },
  80     { "drc_heavy", "Dynamic Range Control: heavy compression, where [1] is on (RF mode) and [0] is off",
  81                      OFFSET(drc_heavy),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 1,   AD, NULL    },
  82 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(2, 5) // 2.5.10
  83     { "level_limit", "Signal level limiting", OFFSET(level_limit), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, -1, 1, AD },
  84 #endif
  85 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(3, 0) // 3.0.0
  86     { "drc_effect","Dynamic Range Control: effect type, where e.g. [0] is none and [6] is general",
  87                      OFFSET(drc_effect),     AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 8,   AD, NULL    },
  88 #endif
  89     { NULL }
  90 };
  91
  92 static const AVClass fdk_aac_dec_class = {
  93     .class_name = "libfdk-aac decoder",
  94     .item_name  = av_default_item_name,
  95     .option     = fdk_aac_dec_options,
  96     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  97 };
  98
  99 static int get_stream_info(AVCodecContext *avctx)
 100 {
 101     FDKAACDecContext *s   = avctx->priv_data;
 102     CStreamInfo *info     = aacDecoder_GetStreamInfo(s->handle);
 103     int channel_counts[0x24] = { 0 };
 104     int i, ch_error       = 0;
 105     uint64_t ch_layout    = 0;
 106
 107     if (!info) {
 108         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to get stream info\n");
 109         return AVERROR_UNKNOWN;
 110     }
 111
 112     if (info->sampleRate <= 0) {
 113         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stream info not initialized\n");
 114         return AVERROR_UNKNOWN;
 115     }
 116     avctx->sample_rate = info->sampleRate;
 117     avctx->frame_size  = info->frameSize;
 118
 119     for (i = 0; i < info->numChannels; i++) {
 120         AUDIO_CHANNEL_TYPE ctype = info->pChannelType[i];
 121         if (ctype <= ACT_NONE || ctype >= FF_ARRAY_ELEMS(channel_counts)) {
 122             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unknown channel type\n");
 123             break;
 124         }
 125         channel_counts[ctype]++;
 126     }
 127     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 128            "%d channels - front:%d side:%d back:%d lfe:%d top:%d\n",
 129            info->numChannels,
 130            channel_counts[ACT_FRONT], channel_counts[ACT_SIDE],
 131            channel_counts[ACT_BACK],  channel_counts[ACT_LFE],
 132            channel_counts[ACT_FRONT_TOP] + channel_counts[ACT_SIDE_TOP] +
 133            channel_counts[ACT_BACK_TOP]  + channel_counts[ACT_TOP]);
 134
 135     switch (channel_counts[ACT_FRONT]) {
 136     case 4:
 137         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER |
 138                      AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER;
 139         break;
 140     case 3:
 141         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER;
 142         break;
 143     case 2:
 144         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 145         break;
 146     case 1:
 147         ch_layout |= AV_CH_FRONT_CENTER;
 148         break;
 149     default:
 150         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 151                "unsupported number of front channels: %d\n",
 152                channel_counts[ACT_FRONT]);
 153         ch_error = 1;
 154         break;
 155     }
 156     if (channel_counts[ACT_SIDE] > 0) {
 157         if (channel_counts[ACT_SIDE] == 2) {
 158             ch_layout |= AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT;
 159         } else {
 160             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 161                    "unsupported number of side channels: %d\n",
 162                    channel_counts[ACT_SIDE]);
 163             ch_error = 1;
 164         }
 165     }
 166     if (channel_counts[ACT_BACK] > 0) {
 167         switch (channel_counts[ACT_BACK]) {
 168         case 3:
 169             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT | AV_CH_BACK_CENTER;
 170             break;
 171         case 2:
 172             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT;
 173             break;
 174         case 1:
 175             ch_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
 176             break;
 177         default:
 178             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 179                    "unsupported number of back channels: %d\n",
 180                    channel_counts[ACT_BACK]);
 181             ch_error = 1;
 182             break;
 183         }
 184     }
 185     if (channel_counts[ACT_LFE] > 0) {
 186         if (channel_counts[ACT_LFE] == 1) {
 187             ch_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
 188         } else {
 189             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 190                    "unsupported number of LFE channels: %d\n",
 191                    channel_counts[ACT_LFE]);
 192             ch_error = 1;
 193         }
 194     }
 195     if (!ch_error &&
 196         av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != info->numChannels) {
 197         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unsupported channel configuration\n");
 198         ch_error = 1;
 199     }
 200     if (ch_error)
 201         avctx->channel_layout = 0;
 202     else
 203         avctx->channel_layout = ch_layout;
 204
 205     avctx->channels = info->numChannels;
 206
 207     return 0;
 208 }
 209
 210 static av_cold int fdk_aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 211 {
 212     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 213
 214     if (s->handle)
 215         aacDecoder_Close(s->handle);
 216     av_freep(&s->decoder_buffer);
 217     av_freep(&s->anc_buffer);
 218
 219     return 0;
 220 }
 221
 222 static av_cold int fdk_aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 223 {
 224     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 225     AAC_DECODER_ERROR err;
 226
 227     s->handle = aacDecoder_Open(avctx->extradata_size ? TT_MP4_RAW : TT_MP4_ADTS, 1);
 228     if (!s->handle) {
 229         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error opening decoder\n");
 230         return AVERROR_UNKNOWN;
 231     }
 232
 233     if (avctx->extradata_size) {
 234         if ((err = aacDecoder_ConfigRaw(s->handle, &avctx->extradata,
 235                                         &avctx->extradata_size)) != AAC_DEC_OK) {
 236             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set extradata\n");
 237             return AVERROR_INVALIDDATA;
 238         }
 239     }
 240
 241     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_CONCEAL_METHOD,
 242                                    s->conceal_method)) != AAC_DEC_OK) {
 243         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set error concealment method\n");
 244         return AVERROR_UNKNOWN;
 245     }
 246
 247     if (avctx->request_channel_layout > 0 &&
 248         avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE) {
 249         int downmix_channels = -1;
 250
 251         switch (avctx->request_channel_layout) {
 252         case AV_CH_LAYOUT_STEREO:
 253         case AV_CH_LAYOUT_STEREO_DOWNMIX:
 254             downmix_channels = 2;
 255             break;
 256         case AV_CH_LAYOUT_MONO:
 257             downmix_channels = 1;
 258             break;
 259         default:
 260             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid request_channel_layout\n");
 261             break;
 262         }
 263
 264         if (downmix_channels != -1) {
 265             if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS,
 266                                     downmix_channels) != AAC_DEC_OK) {
 267                av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unable to set output channels in the decoder\n");
 268             } else {
 269                s->anc_buffer = av_malloc(DMX_ANC_BUFFSIZE);
 270                if (!s->anc_buffer) {
 271                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate ancillary buffer for the decoder\n");
 272                    return AVERROR(ENOMEM);
 273                }
 274                if (aacDecoder_AncDataInit(s->handle, s->anc_buffer, DMX_ANC_BUFFSIZE)) {
 275                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to register downmix ancillary buffer in the decoder\n");
 276                    return AVERROR_UNKNOWN;
 277                }
 278             }
 279         }
 280     }
 281
 282     if (s->drc_boost != -1) {
 283         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_BOOST_FACTOR, s->drc_boost) != AAC_DEC_OK) {
 284             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC boost factor in the decoder\n");
 285             return AVERROR_UNKNOWN;
 286         }
 287     }
 288
 289     if (s->drc_cut != -1) {
 290         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_ATTENUATION_FACTOR, s->drc_cut) != AAC_DEC_OK) {
 291             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC attenuation factor in the decoder\n");
 292             return AVERROR_UNKNOWN;
 293         }
 294     }
 295
 296     if (s->drc_level != -1) {
 297         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_REFERENCE_LEVEL, s->drc_level) != AAC_DEC_OK) {
 298             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC reference level in the decoder\n");
 299             return AVERROR_UNKNOWN;
 300         }
 301     }
 302
 303     if (s->drc_heavy != -1) {
 304         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_HEAVY_COMPRESSION, s->drc_heavy) != AAC_DEC_OK) {
 305             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC heavy compression in the decoder\n");
 306             return AVERROR_UNKNOWN;
 307         }
 308     }
 309
 310 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(2, 5) // 2.5.10
 311     if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_LIMITER_ENABLE, s->level_limit) != AAC_DEC_OK) {
 312         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set in signal level limiting in the decoder\n");
 313         return AVERROR_UNKNOWN;
 314     }
 315 #endif
 316
 317 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(3, 0) // 3.0.0
 318     if (s->drc_effect != -1) {
 319         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_UNIDRC_SET_EFFECT, s->drc_effect) != AAC_DEC_OK) {
 320             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC effect type in the decoder\n");
 321             return AVERROR_UNKNOWN;
 322         }
 323     }
 324 #endif
 325
 326     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 327
 328     s->decoder_buffer_size = DECODER_BUFFSIZE * DECODER_MAX_CHANNELS;
 329     s->decoder_buffer = av_malloc(s->decoder_buffer_size);
 330     if (!s->decoder_buffer)
 331         return AVERROR(ENOMEM);
 332
 333     return 0;
 334 }
 335
 336 static int fdk_aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 337                                 int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 338 {
 339     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 340     AVFrame *frame = data;
 341     int ret;
 342     AAC_DECODER_ERROR err;
 343     UINT valid = avpkt->size;
 344
 345     err = aacDecoder_Fill(s->handle, &avpkt->data, &avpkt->size, &valid);
 346     if (err != AAC_DEC_OK) {
 347         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "aacDecoder_Fill() failed: %x\n", err);
 348         return AVERROR_INVALIDDATA;
 349     }
 350
 351     err = aacDecoder_DecodeFrame(s->handle, (INT_PCM *) s->decoder_buffer, s->decoder_buffer_size / sizeof(INT_PCM), 0);
 352     if (err == AAC_DEC_NOT_ENOUGH_BITS) {
 353         ret = avpkt->size - valid;
 354         goto end;
 355     }
 356     if (err != AAC_DEC_OK) {
 357         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 358                "aacDecoder_DecodeFrame() failed: %x\n", err);
 359         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 360         goto end;
 361     }
 362
 363     if ((ret = get_stream_info(avctx)) < 0)
 364         goto end;
 365     frame->nb_samples = avctx->frame_size;
 366
 367     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 368         goto end;
 369
 370     memcpy(frame->extended_data[0], s->decoder_buffer,
 371            avctx->channels * avctx->frame_size *
 372            av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
 373
 374     *got_frame_ptr = 1;
 375     ret = avpkt->size - valid;
 376
 377 end:
 378     return ret;
 379 }
 380
 381 static av_cold void fdk_aac_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 382 {
 383     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 384     AAC_DECODER_ERROR err;
 385
 386     if (!s->handle)
 387         return;
 388
 389     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle,
 390                                    AAC_TPDEC_CLEAR_BUFFER, 1)) != AAC_DEC_OK)
 391         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "failed to clear buffer when flushing\n");
 392 }
 393
 394 AVCodec ff_libfdk_aac_decoder = {
 395     .name           = "libfdk_aac",
 396     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fraunhofer FDK AAC"),
 397     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 398     .id             = AV_CODEC_ID_AAC,
 399     .priv_data_size = sizeof(FDKAACDecContext),
 400     .init           = fdk_aac_decode_init,
 401     .decode         = fdk_aac_decode_frame,
 402     .close          = fdk_aac_decode_close,
 403     .flush          = fdk_aac_decode_flush,
 404     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 405     .priv_class     = &fdk_aac_dec_class,
 406     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 407                       FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 408     .wrapper_name   = "libfdk",
 409 };