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