git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/audio_output/jack.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * jack : JACK audio output module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2006 the VideoLAN team
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Cyril Deguet <asmax _at_ videolan.org>
   8  *          Jon Griffiths <jon_p_griffiths _At_ yahoo _DOT_ 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
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  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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24 /**
  25  * \file modules/audio_output/jack.c
  26  * \brief JACK audio output functions
  27  */
  28 /*****************************************************************************
  29  * Preamble
  30  *****************************************************************************/
  31 #include <unistd.h>                                      /* write(), close() */
  32
  33 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  34 # include "config.h"
  35 #endif
  36
  37 #include <vlc_common.h>
  38 #include <vlc_plugin.h>
  39 #include <vlc_aout.h>
  40
  41 #include <jack/jack.h>
  42
  43 typedef jack_default_audio_sample_t jack_sample_t;
  44
  45 /*****************************************************************************
  46  * aout_sys_t: JACK audio output method descriptor
  47  *****************************************************************************
  48  * This structure is part of the audio output thread descriptor.
  49  * It describes some JACK specific variables.
  50  *****************************************************************************/
  51 struct aout_sys_t
  52 {
  53     jack_client_t  *p_jack_client;
  54     jack_port_t   **p_jack_ports;
  55     jack_sample_t **p_jack_buffers;
  56     unsigned int    i_channels;
  57     jack_nframes_t latency;
  58 };
  59
  60 /*****************************************************************************
  61  * Local prototypes
  62  *****************************************************************************/
  63 static int  Open         ( vlc_object_t * );
  64 static void Close        ( vlc_object_t * );
  65 static void Play         ( audio_output_t *, block_t * );
  66 static int  Process      ( jack_nframes_t i_frames, void *p_arg );
  67 static int  GraphChange  ( void *p_arg );
  68
  69 #define AUTO_CONNECT_OPTION "jack-auto-connect"
  70 #define AUTO_CONNECT_TEXT N_("Automatically connect to writable clients")
  71 #define AUTO_CONNECT_LONGTEXT N_( \
  72     "If enabled, this option will automatically connect sound output to the " \
  73     "first writable JACK clients found." )
  74
  75 #define CONNECT_REGEX_OPTION "jack-connect-regex"
  76 #define CONNECT_REGEX_TEXT N_("Connect to clients matching")
  77 #define CONNECT_REGEX_LONGTEXT N_( \
  78     "If automatic connection is enabled, only JACK clients whose names " \
  79     "match this regular expression will be considered for connection." )
  80
  81 /*****************************************************************************
  82  * Module descriptor
  83  *****************************************************************************/
  84 vlc_module_begin ()
  85     set_shortname( "JACK" )
  86     set_description( N_("JACK audio output") )
  87     set_capability( "audio output", 100 )
  88     set_category( CAT_AUDIO )
  89     set_subcategory( SUBCAT_AUDIO_AOUT )
  90     add_bool( AUTO_CONNECT_OPTION, true, AUTO_CONNECT_TEXT,
  91               AUTO_CONNECT_LONGTEXT, false )
  92     add_string( CONNECT_REGEX_OPTION, "system", CONNECT_REGEX_TEXT,
  93                 CONNECT_REGEX_LONGTEXT, false )
  94     set_callbacks( Open, Close )
  95 vlc_module_end ()
  96
  97 /*****************************************************************************
  98  * Open: create a JACK client
  99  *****************************************************************************/
 100 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 101 {
 102     char psz_name[32];
 103     audio_output_t *p_aout = (audio_output_t *)p_this;
 104     struct aout_sys_t *p_sys = NULL;
 105     int status = VLC_SUCCESS;
 106     unsigned int i;
 107     int i_error;
 108
 109     /* Allocate structure */
 110     p_sys = calloc( 1, sizeof( aout_sys_t ) );
 111     if( p_sys == NULL )
 112     {
 113         status = VLC_ENOMEM;
 114         goto error_out;
 115     }
 116     p_aout->sys = p_sys;
 117     p_sys->latency = 0;
 118
 119     /* Connect to the JACK server */
 120     snprintf( psz_name, sizeof(psz_name), "vlc_%d", getpid());
 121     psz_name[sizeof(psz_name) - 1] = '\0';
 122     p_sys->p_jack_client = jack_client_open( psz_name,
 123                                              JackNullOption | JackNoStartServer,
 124                                              NULL );
 125     if( p_sys->p_jack_client == NULL )
 126     {
 127         msg_Err( p_aout, "failed to connect to JACK server" );
 128         status = VLC_EGENERIC;
 129         goto error_out;
 130     }
 131
 132     /* Set the process callback */
 133     jack_set_process_callback( p_sys->p_jack_client, Process, p_aout );
 134     jack_set_graph_order_callback ( p_sys->p_jack_client, GraphChange, p_aout );
 135
 136     p_aout->pf_play = Play;
 137     p_aout->pf_pause = NULL;
 138     p_aout->pf_flush = NULL;
 139     aout_VolumeSoftInit( p_aout );
 140
 141     /* JACK only supports fl32 format */
 142     p_aout->format.i_format = VLC_CODEC_FL32;
 143     // TODO add buffer size callback
 144     p_aout->i_nb_samples = jack_get_buffer_size( p_sys->p_jack_client );
 145     p_aout->format.i_rate = jack_get_sample_rate( p_sys->p_jack_client );
 146
 147     p_sys->i_channels = aout_FormatNbChannels( &p_aout->format );
 148
 149     p_sys->p_jack_ports = malloc( p_sys->i_channels *
 150                                   sizeof(jack_port_t *) );
 151     if( p_sys->p_jack_ports == NULL )
 152     {
 153         status = VLC_ENOMEM;
 154         goto error_out;
 155     }
 156
 157     p_sys->p_jack_buffers = malloc( p_sys->i_channels *
 158                                     sizeof(jack_sample_t *) );
 159     if( p_sys->p_jack_buffers == NULL )
 160     {
 161         status = VLC_ENOMEM;
 162         goto error_out;
 163     }
 164
 165     /* Create the output ports */
 166     for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 167     {
 168         snprintf( psz_name, sizeof(psz_name), "out_%d", i + 1);
 169         psz_name[sizeof(psz_name) - 1] = '\0';
 170         p_sys->p_jack_ports[i] = jack_port_register( p_sys->p_jack_client,
 171                 psz_name, JACK_DEFAULT_AUDIO_TYPE, JackPortIsOutput, 0 );
 172
 173         if( p_sys->p_jack_ports[i] == NULL )
 174         {
 175             msg_Err( p_aout, "failed to register a JACK port" );
 176             status = VLC_EGENERIC;
 177             goto error_out;
 178         }
 179     }
 180
 181     /* Tell the JACK server we are ready */
 182     i_error = jack_activate( p_sys->p_jack_client );
 183     if( i_error )
 184     {
 185         msg_Err( p_aout, "failed to activate JACK client (error %d)", i_error );
 186         status = VLC_EGENERIC;
 187         goto error_out;
 188     }
 189
 190     /* Auto connect ports if we were asked to */
 191     if( var_InheritBool( p_aout, AUTO_CONNECT_OPTION ) )
 192     {
 193         unsigned int i_in_ports;
 194         char *psz_regex = var_InheritString( p_aout, CONNECT_REGEX_OPTION );
 195         const char **pp_in_ports = jack_get_ports( p_sys->p_jack_client,
 196                                                    psz_regex, NULL,
 197                                                    JackPortIsInput );
 198         free( psz_regex );
 199         /* Count the number of returned ports */
 200         i_in_ports = 0;
 201         while( pp_in_ports && pp_in_ports[i_in_ports] )
 202         {
 203             i_in_ports++;
 204         }
 205
 206         /* Tie the output ports to JACK input ports */
 207         for( i = 0; i_in_ports > 0 && i < p_sys->i_channels; i++ )
 208         {
 209             const char* psz_in = pp_in_ports[i % i_in_ports];
 210             const char* psz_out = jack_port_name( p_sys->p_jack_ports[i] );
 211
 212             i_error = jack_connect( p_sys->p_jack_client, psz_out, psz_in );
 213             if( i_error )
 214             {
 215                 msg_Err( p_aout, "failed to connect port %s to port %s (error %d)",
 216                          psz_out, psz_in, i_error );
 217             }
 218             else
 219             {
 220                 msg_Dbg( p_aout, "connecting port %s to port %s",
 221                          psz_out, psz_in );
 222             }
 223         }
 224         free( pp_in_ports );
 225     }
 226
 227     msg_Dbg( p_aout, "JACK audio output initialized (%d channels, buffer "
 228              "size=%d, rate=%d)", p_sys->i_channels,
 229              p_aout->i_nb_samples, p_aout->format.i_rate );
 230
 231 error_out:
 232     /* Clean up, if an error occurred */
 233     if( status != VLC_SUCCESS && p_sys != NULL)
 234     {
 235         if( p_sys->p_jack_client )
 236         {
 237             jack_deactivate( p_sys->p_jack_client );
 238             jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 239         }
 240         free( p_sys->p_jack_ports );
 241         free( p_sys->p_jack_buffers );
 242         free( p_sys );
 243     }
 244     return status;
 245 }
 246
 247
 248 /*****************************************************************************
 249  * Process: callback for JACK
 250  *****************************************************************************/
 251 int Process( jack_nframes_t i_frames, void *p_arg )
 252 {
 253     unsigned int i, j, i_nb_samples = 0;
 254     audio_output_t *p_aout = (audio_output_t*) p_arg;
 255     struct aout_sys_t *p_sys = p_aout->sys;
 256     jack_sample_t *p_src = NULL;
 257
 258     jack_nframes_t dframes = p_sys->latency
 259                              - jack_frames_since_cycle_start( p_sys->p_jack_client );
 260
 261     jack_time_t dtime = dframes * 1000 * 1000 / jack_get_sample_rate( p_sys->p_jack_client );
 262     mtime_t play_date = mdate() + (mtime_t) ( dtime );
 263
 264     /* Get the next audio data buffer */
 265     aout_buffer_t *p_buffer = aout_OutputNextBuffer( p_aout, play_date, false );
 266
 267     if( p_buffer != NULL )
 268     {
 269         p_src = (jack_sample_t *)p_buffer->p_buffer;
 270         i_nb_samples = p_buffer->i_nb_samples;
 271     }
 272
 273     /* Get the JACK buffers to write to */
 274     for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 275     {
 276         p_sys->p_jack_buffers[i] = jack_port_get_buffer( p_sys->p_jack_ports[i],
 277                                                          i_frames );
 278     }
 279
 280     /* Copy in the audio data */
 281     for( j = 0; j < i_nb_samples; j++ )
 282     {
 283         for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 284         {
 285             jack_sample_t *p_dst = p_sys->p_jack_buffers[i];
 286             p_dst[j] = *p_src;
 287             p_src++;
 288         }
 289     }
 290
 291     /* Fill any remaining buffer with silence */
 292     if( i_nb_samples < i_frames )
 293     {
 294         for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 295         {
 296             memset( p_sys->p_jack_buffers[i] + i_nb_samples, 0,
 297                     sizeof( jack_sample_t ) * (i_frames - i_nb_samples) );
 298         }
 299     }
 300
 301     if( p_buffer )
 302     {
 303         aout_BufferFree( p_buffer );
 304     }
 305     return 0;
 306 }
 307
 308 /*****************************************************************************
 309  * GraphChange: callback when JACK reorders it's process graph.
 310                 We update latency information.
 311  *****************************************************************************/
 312
 313 static int GraphChange( void *p_arg )
 314 {
 315   audio_output_t *p_aout = (audio_output_t*) p_arg;
 316   struct aout_sys_t *p_sys = p_aout->sys;
 317   unsigned int i;
 318   jack_nframes_t port_latency;
 319
 320   p_sys->latency = 0;
 321
 322   for( i = 0; i < p_sys->i_channels; ++i )
 323   {
 324     port_latency = jack_port_get_total_latency( p_sys->p_jack_client,
 325                                                   p_sys->p_jack_ports[i] );
 326     p_sys->latency = __MAX( p_sys->latency, port_latency );
 327   }
 328
 329   msg_Dbg(p_aout, "JACK graph reordered. Our maximum latency=%d.", p_sys->latency);
 330
 331   return 0;
 332 }
 333
 334 /*****************************************************************************
 335  * Play: nothing to do
 336  *****************************************************************************/
 337 static void Play( audio_output_t *p_aout, block_t *block )
 338 {
 339     aout_FifoPush( &p_aout->fifo, block );
 340 }
 341
 342 /*****************************************************************************
 343  * Close: close the JACK client
 344  *****************************************************************************/
 345 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 346 {
 347     int i_error;
 348     audio_output_t *p_aout = (audio_output_t *)p_this;
 349     struct aout_sys_t *p_sys = p_aout->sys;
 350
 351     i_error = jack_deactivate( p_sys->p_jack_client );
 352     if( i_error )
 353     {
 354         msg_Err( p_aout, "jack_deactivate failed (error %d)", i_error );
 355     }
 356
 357     i_error = jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 358     if( i_error )
 359     {
 360         msg_Err( p_aout, "jack_client_close failed (error %d)", i_error );
 361     }
 362     free( p_sys->p_jack_ports );
 363     free( p_sys->p_jack_buffers );
 364     free( p_sys );
 365 }