git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libcodec2.c

   1 /*
   2  * codec2 encoder/decoder using libcodec2
   3  * Copyright (c) 2017 Tomas Härdin
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <codec2/codec2.h>
  23 #include "avcodec.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "internal.h"
  26 #include "codec2utils.h"
  27
  28 typedef struct {
  29     const AVClass *class;
  30     struct CODEC2 *codec;
  31     int mode;
  32 } LibCodec2Context;
  33
  34 static const AVOption options[] = {
  35     //not AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM since mode should come from the demuxer
  36     //1300 (aka FreeDV 1600) is the most common mode on-the-air, default to it here as well
  37     CODEC2_AVOPTIONS("codec2 mode", LibCodec2Context, 0, 4 /*CODEC2_MODE_1300*/, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM|AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM),
  38     { NULL },
  39 };
  40
  41 static const AVClass libcodec2_enc_class = {
  42     .class_name = "libcodec2 encoder",
  43     .item_name  = av_default_item_name,
  44     .option     = options,
  45     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  46 };
  47
  48 static const AVClass libcodec2_dec_class = {
  49     .class_name = "libcodec2 decoder",
  50     .item_name  = av_default_item_name,
  51     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  52 };
  53
  54 static av_cold int libcodec2_init_common(AVCodecContext *avctx, int mode)
  55 {
  56     LibCodec2Context *c2 = avctx->priv_data;
  57     //Grab mode name from options, unless it's some weird number.
  58     const char *modename = mode >= 0 && mode <= CODEC2_MODE_MAX ? options[mode+1].name : "?";
  59
  60     c2->codec = codec2_create(mode);
  61     if (!c2->codec) {
  62         //Out of memory or unsupported mode. The latter seems most likely,
  63         //but we can't tell for sure with the current API.
  64         goto libcodec2_init_common_error;
  65     }
  66
  67     avctx->frame_size = codec2_samples_per_frame(c2->codec);
  68     avctx->block_align = (codec2_bits_per_frame(c2->codec) + 7) / 8;
  69
  70     if (avctx->frame_size <= 0 || avctx->block_align <= 0) {
  71         //codec2_create() may succeed for some modes but still fail at codec2_samples_per_frame()
  72         //example is -mode 700C on libcodec2 0.4
  73         codec2_destroy(c2->codec);
  74         c2->codec = NULL;
  75         goto libcodec2_init_common_error;
  76     }
  77
  78     codec2_set_natural_or_gray(c2->codec, 1);
  79
  80     return 0;
  81
  82 libcodec2_init_common_error:
  83     av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  84         "Mode %i (%s) not supported with the linked version of libcodec2\n",
  85         mode, modename);
  86     return AVERROR(EINVAL);
  87 }
  88
  89 static av_cold int libcodec2_init_decoder(AVCodecContext *avctx)
  90 {
  91     avctx->sample_rate      = 8000;
  92     avctx->channels         = 1;
  93     avctx->sample_fmt       = AV_SAMPLE_FMT_S16;
  94     avctx->channel_layout   = AV_CH_LAYOUT_MONO;
  95
  96     if (avctx->extradata_size != CODEC2_EXTRADATA_SIZE) {
  97         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "must have exactly %i bytes of extradata (got %i)\n",
  98                CODEC2_EXTRADATA_SIZE, avctx->extradata_size);
  99         return AVERROR_INVALIDDATA;
 100     }
 101
 102     return libcodec2_init_common(avctx, codec2_mode_from_extradata(avctx->extradata));
 103 }
 104
 105 static av_cold int libcodec2_init_encoder(AVCodecContext *avctx)
 106 {
 107     LibCodec2Context *c2 = avctx->priv_data;
 108
 109     //will need to be smarter once we get wideband support
 110     if (avctx->sample_rate != 8000 ||
 111         avctx->channels != 1 ||
 112         avctx->sample_fmt != AV_SAMPLE_FMT_S16) {
 113         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "only 8 kHz 16-bit mono allowed\n");
 114         return AVERROR(EINVAL);
 115     }
 116
 117     avctx->extradata = av_mallocz(CODEC2_EXTRADATA_SIZE + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 118     if (!avctx->extradata) {
 119         return AVERROR(ENOMEM);
 120     }
 121
 122     avctx->extradata_size = CODEC2_EXTRADATA_SIZE;
 123     codec2_make_extradata(avctx->extradata, c2->mode);
 124
 125     return libcodec2_init_common(avctx, c2->mode);
 126 }
 127
 128 static av_cold int libcodec2_close(AVCodecContext *avctx)
 129 {
 130     LibCodec2Context *c2 = avctx->priv_data;
 131
 132     codec2_destroy(c2->codec);
 133     return 0;
 134 }
 135
 136 static int libcodec2_decode(AVCodecContext *avctx, void *data,
 137                             int *got_frame_ptr, AVPacket *pkt)
 138 {
 139     LibCodec2Context *c2 = avctx->priv_data;
 140     AVFrame *frame = data;
 141     int ret, nframes, i;
 142     uint8_t *input;
 143     int16_t *output;
 144
 145     nframes           = pkt->size / avctx->block_align;
 146     frame->nb_samples = avctx->frame_size * nframes;
 147
 148     ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0);
 149     if (ret < 0) {
 150         return ret;
 151     }
 152
 153     input  = pkt->data;
 154     output = (int16_t *)frame->data[0];
 155
 156     for (i = 0; i < nframes; i++) {
 157         codec2_decode(c2->codec, output, input);
 158         input  += avctx->block_align;
 159         output += avctx->frame_size;
 160     }
 161
 162     *got_frame_ptr = nframes > 0;
 163     return nframes * avctx->block_align;
 164 }
 165
 166 static int libcodec2_encode(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 167                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 168 {
 169     LibCodec2Context *c2 = avctx->priv_data;
 170     int16_t *samples = (int16_t *)frame->data[0];
 171
 172     int ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, avctx->block_align, 0);
 173     if (ret < 0) {
 174         return ret;
 175     }
 176
 177     codec2_encode(c2->codec, avpkt->data, samples);
 178     *got_packet_ptr = 1;
 179
 180     return 0;
 181 }
 182
 183 const AVCodec ff_libcodec2_decoder = {
 184     .name                   = "libcodec2",
 185     .long_name              = NULL_IF_CONFIG_SMALL("codec2 decoder using libcodec2"),
 186     .type                   = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 187     .id                     = AV_CODEC_ID_CODEC2,
 188     .priv_data_size         = sizeof(LibCodec2Context),
 189     .init                   = libcodec2_init_decoder,
 190     .close                  = libcodec2_close,
 191     .decode                 = libcodec2_decode,
 192     .capabilities           = AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 193     .supported_samplerates  = (const int[]){ 8000, 0 },
 194     .sample_fmts            = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 195     .channel_layouts        = (const uint64_t[]) { AV_CH_LAYOUT_MONO, 0 },
 196     .priv_class             = &libcodec2_dec_class,
 197 };
 198
 199 const AVCodec ff_libcodec2_encoder = {
 200     .name                   = "libcodec2",
 201     .long_name              = NULL_IF_CONFIG_SMALL("codec2 encoder using libcodec2"),
 202     .type                   = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 203     .id                     = AV_CODEC_ID_CODEC2,
 204     .priv_data_size         = sizeof(LibCodec2Context),
 205     .init                   = libcodec2_init_encoder,
 206     .close                  = libcodec2_close,
 207     .encode2                = libcodec2_encode,
 208     .capabilities           = 0,
 209     .supported_samplerates  = (const int[]){ 8000, 0 },
 210     .sample_fmts            = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_S16, AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 211     .channel_layouts        = (const uint64_t[]) { AV_CH_LAYOUT_MONO, 0 },
 212     .priv_class             = &libcodec2_enc_class,
 213 };