git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/audio_filter/converter/a52tofloat32.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * a52tofloat32.c: ATSC A/52 aka AC-3 decoder plugin for VLC.
   3  *   This plugin makes use of liba52 to decode A/52 audio
   4  *   (http://liba52.sf.net/).
   5  *****************************************************************************
   6  * Copyright (C) 2001, 2002 the VideoLAN team
   7  * $Id$
   8  *
   9  * Authors: Gildas Bazin <gbazin@videolan.org>
  10  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  15  * (at your option) any later version.
  16  *
  17  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with this program; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  25  *****************************************************************************/
  26
  27 /*****************************************************************************
  28  * Preamble
  29  *****************************************************************************/
  30 #include <vlc/vlc.h>
  31
  32 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
  33 #include <string.h>                                              /* strdup() */
  34 #ifdef HAVE_STDINT_H
  35 #   include <stdint.h>                                         /* int16_t .. */
  36 #elif HAVE_INTTYPES_H
  37 #   include <inttypes.h>                                       /* int16_t .. */
  38 #endif
  39
  40 #ifdef HAVE_UNISTD_H
  41 #   include <unistd.h>
  42 #endif
  43
  44 #ifdef USE_A52DEC_TREE                                 /* liba52 header file */
  45 #   include "include/a52.h"
  46 #else
  47 #   include "a52dec/a52.h"
  48 #endif
  49
  50 #include <vlc/decoder.h>
  51 #include "aout_internal.h"
  52 #include "vlc_filter.h"
  53
  54 /*****************************************************************************
  55  * Local prototypes
  56  *****************************************************************************/
  57 static int  Create    ( vlc_object_t * );
  58 static void Destroy   ( vlc_object_t * );
  59 static void DoWork    ( aout_instance_t *, aout_filter_t *, aout_buffer_t *,
  60                         aout_buffer_t * );
  61 static int  Open      ( vlc_object_t *, filter_sys_t *,
  62                         audio_format_t, audio_format_t );
  63
  64 static int  OpenFilter ( vlc_object_t * );
  65 static void CloseFilter( vlc_object_t * );
  66 static block_t *Convert( filter_t *, block_t * );
  67
  68 /* liba52 channel order */
  69 static const uint32_t pi_channels_in[] =
  70 { AOUT_CHAN_LFE, AOUT_CHAN_LEFT, AOUT_CHAN_CENTER, AOUT_CHAN_RIGHT,
  71   AOUT_CHAN_REARLEFT, AOUT_CHAN_REARRIGHT, 0 };
  72 /* our internal channel order (WG-4 order) */
  73 static const uint32_t pi_channels_out[] =
  74 { AOUT_CHAN_LEFT, AOUT_CHAN_RIGHT, AOUT_CHAN_REARLEFT, AOUT_CHAN_REARRIGHT,
  75   AOUT_CHAN_CENTER, AOUT_CHAN_LFE, 0 };
  76
  77 /*****************************************************************************
  78  * Local structures
  79  *****************************************************************************/
  80 struct filter_sys_t
  81 {
  82     a52_state_t * p_liba52; /* liba52 internal structure */
  83     vlc_bool_t b_dynrng; /* see below */
  84     int i_flags; /* liba52 flags, see a52dec/doc/liba52.txt */
  85     vlc_bool_t b_dontwarn;
  86     int i_nb_channels; /* number of float32 per sample */
  87
  88     int pi_chan_table[AOUT_CHAN_MAX]; /* channel reordering */
  89 };
  90
  91 /*****************************************************************************
  92  * Module descriptor
  93  *****************************************************************************/
  94 #define DYNRNG_TEXT N_("A/52 dynamic range compression")
  95 #define DYNRNG_LONGTEXT N_( \
  96     "Dynamic range compression makes the loud sounds softer, and the soft " \
  97     "sounds louder, so you can more easily listen to the stream in a noisy " \
  98     "environment without disturbing anyone. If you disable the dynamic range "\
  99     "compression the playback will be more adapted to a movie theater or a " \
 100     "listening room.")
 101 #define UPMIX_TEXT N_("Enable internal upmixing")
 102 #define UPMIX_LONGTEXT N_( \
 103     "Enable the internal upmixing algorithm (not recommended).")
 104
 105 vlc_module_begin();
 106     set_shortname( "A/52" );
 107     set_description( _("ATSC A/52 (AC-3) audio decoder") );
 108     set_category( CAT_INPUT );
 109     set_subcategory( SUBCAT_INPUT_ACODEC );
 110     add_bool( "a52-dynrng", 1, NULL, DYNRNG_TEXT, DYNRNG_LONGTEXT, VLC_FALSE );
 111     add_bool( "a52-upmix", 0, NULL, UPMIX_TEXT, UPMIX_LONGTEXT, VLC_TRUE );
 112     set_capability( "audio filter", 100 );
 113     set_callbacks( Create, Destroy );
 114
 115     add_submodule();
 116     set_description( _("ATSC A/52 (AC-3) audio decoder") );
 117     set_capability( "audio filter2", 100 );
 118     set_callbacks( OpenFilter, CloseFilter );
 119 vlc_module_end();
 120
 121 /*****************************************************************************
 122  * Create:
 123  *****************************************************************************/
 124 static int Create( vlc_object_t *p_this )
 125 {
 126     aout_filter_t *p_filter = (aout_filter_t *)p_this;
 127     filter_sys_t *p_sys = (filter_sys_t *)p_filter->p_sys;
 128     int i_ret;
 129
 130     if ( p_filter->input.i_format != VLC_FOURCC('a','5','2',' ')
 131 #ifdef LIBA52_FIXED
 132           || p_filter->output.i_format != VLC_FOURCC('f','i','3','2') )
 133 #else
 134           || p_filter->output.i_format != VLC_FOURCC('f','l','3','2') )
 135 #endif
 136     {
 137         return -1;
 138     }
 139
 140     if ( p_filter->input.i_rate != p_filter->output.i_rate )
 141     {
 142         return -1;
 143     }
 144
 145     /* Allocate the memory needed to store the module's structure */
 146     p_sys = malloc( sizeof(filter_sys_t) );
 147     p_filter->p_sys = (struct aout_filter_sys_t *)p_sys;
 148     if( p_sys == NULL )
 149     {
 150         msg_Err( p_filter, "out of memory" );
 151         return -1;
 152     }
 153
 154     i_ret = Open( VLC_OBJECT(p_filter), p_sys,
 155                   p_filter->input, p_filter->output );
 156
 157     p_filter->pf_do_work = DoWork;
 158     p_filter->b_in_place = 0;
 159
 160     return i_ret;
 161 }
 162
 163 /*****************************************************************************
 164  * Open:
 165  *****************************************************************************/
 166 static int Open( vlc_object_t *p_this, filter_sys_t *p_sys,
 167                  audio_format_t input, audio_format_t output )
 168 {
 169     p_sys->b_dynrng = config_GetInt( p_this, "a52-dynrng" );
 170     p_sys->b_dontwarn = 0;
 171
 172     /* No upmixing: it's not necessary and some other filters may want to do
 173      * it themselves. */
 174     if ( aout_FormatNbChannels( &output ) > aout_FormatNbChannels( &input ) )
 175     {
 176         if ( ! config_GetInt( p_this, "a52-upmix" ) )
 177         {
 178             return VLC_EGENERIC;
 179         }
 180     }
 181
 182     /* We'll do our own downmixing, thanks. */
 183     p_sys->i_nb_channels = aout_FormatNbChannels( &output );
 184     switch ( (output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_PHYSMASK)
 185               & ~AOUT_CHAN_LFE )
 186     {
 187     case AOUT_CHAN_CENTER:
 188         if ( (output.i_original_channels & AOUT_CHAN_CENTER)
 189               || (output.i_original_channels
 190                    & (AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT)) )
 191         {
 192             p_sys->i_flags = A52_MONO;
 193         }
 194         else if ( output.i_original_channels & AOUT_CHAN_LEFT )
 195         {
 196             p_sys->i_flags = A52_CHANNEL1;
 197         }
 198         else
 199         {
 200             p_sys->i_flags = A52_CHANNEL2;
 201         }
 202         break;
 203
 204     case AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT:
 205         if ( output.i_original_channels & AOUT_CHAN_DOLBYSTEREO )
 206         {
 207             p_sys->i_flags = A52_DOLBY;
 208         }
 209         else if ( input.i_original_channels == AOUT_CHAN_CENTER )
 210         {
 211             p_sys->i_flags = A52_MONO;
 212         }
 213         else if ( input.i_original_channels & AOUT_CHAN_DUALMONO )
 214         {
 215             p_sys->i_flags = A52_CHANNEL;
 216         }
 217         else if ( !(output.i_original_channels & AOUT_CHAN_RIGHT) )
 218         {
 219             p_sys->i_flags = A52_CHANNEL1;
 220         }
 221         else if ( !(output.i_original_channels & AOUT_CHAN_LEFT) )
 222         {
 223             p_sys->i_flags = A52_CHANNEL2;
 224         }
 225         else
 226         {
 227             p_sys->i_flags = A52_STEREO;
 228         }
 229         break;
 230
 231     case AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER:
 232         p_sys->i_flags = A52_3F;
 233         break;
 234
 235     case AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_REARCENTER:
 236         p_sys->i_flags = A52_2F1R;
 237         break;
 238
 239     case AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER
 240           | AOUT_CHAN_REARCENTER:
 241         p_sys->i_flags = A52_3F1R;
 242         break;
 243
 244     case AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 245           | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT:
 246         p_sys->i_flags = A52_2F2R;
 247         break;
 248
 249     case AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER
 250           | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT:
 251         p_sys->i_flags = A52_3F2R;
 252         break;
 253
 254     default:
 255         msg_Warn( p_this, "unknown sample format!" );
 256         free( p_sys );
 257         return VLC_EGENERIC;
 258     }
 259     if ( output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_LFE )
 260     {
 261         p_sys->i_flags |= A52_LFE;
 262     }
 263     p_sys->i_flags |= A52_ADJUST_LEVEL;
 264
 265     /* Initialize liba52 */
 266     p_sys->p_liba52 = a52_init( 0 );
 267     if( p_sys->p_liba52 == NULL )
 268     {
 269         msg_Err( p_this, "unable to initialize liba52" );
 270         free( p_sys );
 271         return VLC_EGENERIC;
 272     }
 273
 274     aout_CheckChannelReorder( pi_channels_in, pi_channels_out,
 275                               output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_PHYSMASK,
 276                               p_sys->i_nb_channels,
 277                               p_sys->pi_chan_table );
 278
 279     return VLC_SUCCESS;
 280 }
 281
 282 /*****************************************************************************
 283  * Interleave: helper function to interleave channels
 284  *****************************************************************************/
 285 static void Interleave( float * p_out, const float * p_in, int i_nb_channels,
 286                         int *pi_chan_table )
 287 {
 288     /* We do not only have to interleave, but also reorder the channels */
 289
 290     int i, j;
 291     for ( j = 0; j < i_nb_channels; j++ )
 292     {
 293         for ( i = 0; i < 256; i++ )
 294         {
 295             p_out[i * i_nb_channels + pi_chan_table[j]] = p_in[j * 256 + i];
 296         }
 297     }
 298 }
 299
 300 /*****************************************************************************
 301  * Duplicate: helper function to duplicate a unique channel
 302  *****************************************************************************/
 303 static void Duplicate( float * p_out, const float * p_in )
 304 {
 305     int i;
 306
 307     for ( i = 256; i--; )
 308     {
 309         *p_out++ = *p_in;
 310         *p_out++ = *p_in;
 311         p_in++;
 312     }
 313 }
 314
 315 /*****************************************************************************
 316  * Exchange: helper function to exchange left & right channels
 317  *****************************************************************************/
 318 static void Exchange( float * p_out, const float * p_in )
 319 {
 320     int i;
 321     const float * p_first = p_in + 256;
 322     const float * p_second = p_in;
 323
 324     for ( i = 0; i < 256; i++ )
 325     {
 326         *p_out++ = *p_first++;
 327         *p_out++ = *p_second++;
 328     }
 329 }
 330
 331 /*****************************************************************************
 332  * DoWork: decode an ATSC A/52 frame.
 333  *****************************************************************************/
 334 static void DoWork( aout_instance_t * p_aout, aout_filter_t * p_filter,
 335                     aout_buffer_t * p_in_buf, aout_buffer_t * p_out_buf )
 336 {
 337     filter_sys_t    *p_sys = (filter_sys_t *)p_filter->p_sys;
 338 #ifdef LIBA52_FIXED
 339     sample_t        i_sample_level = (1 << 24);
 340 #else
 341     sample_t        i_sample_level = 1;
 342 #endif
 343     int             i_flags = p_sys->i_flags;
 344     int             i_bytes_per_block = 256 * p_sys->i_nb_channels
 345                       * sizeof(float);
 346     int             i;
 347
 348     /* Do the actual decoding now. */
 349     a52_frame( p_sys->p_liba52, p_in_buf->p_buffer,
 350                &i_flags, &i_sample_level, 0 );
 351
 352     if ( (i_flags & A52_CHANNEL_MASK) != (p_sys->i_flags & A52_CHANNEL_MASK)
 353           && !p_sys->b_dontwarn )
 354     {
 355         msg_Warn( p_aout,
 356                   "liba52 couldn't do the requested downmix 0x%x->0x%x",
 357                   p_sys->i_flags  & A52_CHANNEL_MASK,
 358                   i_flags & A52_CHANNEL_MASK );
 359
 360         p_sys->b_dontwarn = 1;
 361     }
 362
 363     if( !p_sys->b_dynrng )
 364     {
 365         a52_dynrng( p_sys->p_liba52, NULL, NULL );
 366     }
 367
 368     for ( i = 0; i < 6; i++ )
 369     {
 370         sample_t * p_samples;
 371
 372         if( a52_block( p_sys->p_liba52 ) )
 373         {
 374             msg_Warn( p_aout, "a52_block failed for block %d", i );
 375         }
 376
 377         p_samples = a52_samples( p_sys->p_liba52 );
 378
 379         if ( ((p_sys->i_flags & A52_CHANNEL_MASK) == A52_CHANNEL1
 380                || (p_sys->i_flags & A52_CHANNEL_MASK) == A52_CHANNEL2
 381                || (p_sys->i_flags & A52_CHANNEL_MASK) == A52_MONO)
 382               && (p_filter->output.i_physical_channels
 383                    & (AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT)) )
 384         {
 385             Duplicate( (float *)(p_out_buf->p_buffer + i * i_bytes_per_block),
 386                        p_samples );
 387         }
 388         else if ( p_filter->output.i_original_channels
 389                     & AOUT_CHAN_REVERSESTEREO )
 390         {
 391             Exchange( (float *)(p_out_buf->p_buffer + i * i_bytes_per_block),
 392                       p_samples );
 393         }
 394         else
 395         {
 396             /* Interleave the *$£%ù samples. */
 397             Interleave( (float *)(p_out_buf->p_buffer + i * i_bytes_per_block),
 398                         p_samples, p_sys->i_nb_channels, p_sys->pi_chan_table);
 399         }
 400     }
 401
 402     p_out_buf->i_nb_samples = p_in_buf->i_nb_samples;
 403     p_out_buf->i_nb_bytes = i_bytes_per_block * 6;
 404 }
 405
 406 /*****************************************************************************
 407  * Destroy : deallocate data structures
 408  *****************************************************************************/
 409 static void Destroy( vlc_object_t *p_this )
 410 {
 411     aout_filter_t *p_filter = (aout_filter_t *)p_this;
 412     filter_sys_t *p_sys = (filter_sys_t *)p_filter->p_sys;
 413
 414     a52_free( p_sys->p_liba52 );
 415     free( p_sys );
 416 }
 417
 418 /*****************************************************************************
 419  * OpenFilter:
 420  *****************************************************************************/
 421 static int OpenFilter( vlc_object_t *p_this )
 422 {
 423     filter_t *p_filter = (filter_t *)p_this;
 424     filter_sys_t *p_sys;
 425     int i_ret;
 426
 427     if( p_filter->fmt_in.i_codec != VLC_FOURCC('a','5','2',' ')  )
 428     {
 429         return VLC_EGENERIC;
 430     }
 431
 432     p_filter->fmt_out.audio.i_format =
 433 #ifdef LIBA52_FIXED
 434         p_filter->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('f','i','3','2');
 435 #else
 436         p_filter->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('f','l','3','2');
 437 #endif
 438
 439     /* Allocate the memory needed to store the module's structure */
 440     p_filter->p_sys = p_sys = malloc( sizeof(filter_sys_t) );
 441     if( p_sys == NULL )
 442     {
 443         msg_Err( p_filter, "out of memory" );
 444         return VLC_EGENERIC;
 445     }
 446
 447     i_ret = Open( VLC_OBJECT(p_filter), p_sys,
 448                   p_filter->fmt_in.audio, p_filter->fmt_out.audio );
 449
 450     p_filter->pf_audio_filter = Convert;
 451     p_filter->fmt_out.audio.i_rate = p_filter->fmt_in.audio.i_rate;
 452
 453     return i_ret;
 454 }
 455
 456 /*****************************************************************************
 457  * CloseFilter : deallocate data structures
 458  *****************************************************************************/
 459 static void CloseFilter( vlc_object_t *p_this )
 460 {
 461     filter_t *p_filter = (filter_t *)p_this;
 462     filter_sys_t *p_sys = p_filter->p_sys;
 463
 464     a52_free( p_sys->p_liba52 );
 465     free( p_sys );
 466 }
 467
 468 static block_t *Convert( filter_t *p_filter, block_t *p_block )
 469 {
 470     aout_filter_t aout_filter;
 471     aout_buffer_t in_buf, out_buf;
 472     block_t *p_out;
 473     int i_out_size;
 474
 475     if( !p_block || !p_block->i_samples )
 476     {
 477         if( p_block ) p_block->pf_release( p_block );
 478         return NULL;
 479     }
 480
 481     i_out_size = p_block->i_samples *
 482       p_filter->fmt_out.audio.i_bitspersample *
 483         p_filter->fmt_out.audio.i_channels / 8;
 484
 485     p_out = p_filter->pf_audio_buffer_new( p_filter, i_out_size );
 486     if( !p_out )
 487     {
 488         msg_Warn( p_filter, "can't get output buffer" );
 489         p_block->pf_release( p_block );
 490         return NULL;
 491     }
 492
 493     p_out->i_samples = p_block->i_samples;
 494     p_out->i_dts = p_block->i_dts;
 495     p_out->i_pts = p_block->i_pts;
 496     p_out->i_length = p_block->i_length;
 497
 498     aout_filter.p_sys = (struct aout_filter_sys_t *)p_filter->p_sys;
 499     aout_filter.input = p_filter->fmt_in.audio;
 500     aout_filter.input.i_format = p_filter->fmt_in.i_codec;
 501     aout_filter.output = p_filter->fmt_out.audio;
 502     aout_filter.output.i_format = p_filter->fmt_out.i_codec;
 503
 504     in_buf.p_buffer = p_block->p_buffer;
 505     in_buf.i_nb_bytes = p_block->i_buffer;
 506     in_buf.i_nb_samples = p_block->i_samples;
 507     out_buf.p_buffer = p_out->p_buffer;
 508     out_buf.i_nb_bytes = p_out->i_buffer;
 509     out_buf.i_nb_samples = p_out->i_samples;
 510
 511     DoWork( (aout_instance_t *)p_filter, &aout_filter, &in_buf, &out_buf );
 512
 513     p_out->i_buffer = out_buf.i_nb_bytes;
 514     p_out->i_samples = out_buf.i_nb_samples;
 515
 516     p_block->pf_release( p_block );
 517
 518     return p_out;
 519 }