git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/alsa.c

   1 /*
   2  * ALSA input and output
   3  * Copyright (c) 2007 Luca Abeni ( lucabe72 email it )
   4  * Copyright (c) 2007 Benoit Fouet ( benoit fouet free fr )
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * ALSA input and output: common code
  26  * @author Luca Abeni ( lucabe72 email it )
  27  * @author Benoit Fouet ( benoit fouet free fr )
  28  * @author Nicolas George ( nicolas george normalesup org )
  29  */
  30
  31 #include <alsa/asoundlib.h>
  32 #include "avdevice.h"
  33 #include "libavutil/avassert.h"
  34 #include "libavutil/channel_layout.h"
  35
  36 #include "alsa.h"
  37
  38 static av_cold snd_pcm_format_t codec_id_to_pcm_format(int codec_id)
  39 {
  40     switch(codec_id) {
  41         case AV_CODEC_ID_PCM_F64LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_LE;
  42         case AV_CODEC_ID_PCM_F64BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_BE;
  43         case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_LE;
  44         case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_BE;
  45         case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE: return SND_PCM_FORMAT_S32_LE;
  46         case AV_CODEC_ID_PCM_S32BE: return SND_PCM_FORMAT_S32_BE;
  47         case AV_CODEC_ID_PCM_U32LE: return SND_PCM_FORMAT_U32_LE;
  48         case AV_CODEC_ID_PCM_U32BE: return SND_PCM_FORMAT_U32_BE;
  49         case AV_CODEC_ID_PCM_S24LE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3LE;
  50         case AV_CODEC_ID_PCM_S24BE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3BE;
  51         case AV_CODEC_ID_PCM_U24LE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3LE;
  52         case AV_CODEC_ID_PCM_U24BE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3BE;
  53         case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE: return SND_PCM_FORMAT_S16_LE;
  54         case AV_CODEC_ID_PCM_S16BE: return SND_PCM_FORMAT_S16_BE;
  55         case AV_CODEC_ID_PCM_U16LE: return SND_PCM_FORMAT_U16_LE;
  56         case AV_CODEC_ID_PCM_U16BE: return SND_PCM_FORMAT_U16_BE;
  57         case AV_CODEC_ID_PCM_S8:    return SND_PCM_FORMAT_S8;
  58         case AV_CODEC_ID_PCM_U8:    return SND_PCM_FORMAT_U8;
  59         case AV_CODEC_ID_PCM_MULAW: return SND_PCM_FORMAT_MU_LAW;
  60         case AV_CODEC_ID_PCM_ALAW:  return SND_PCM_FORMAT_A_LAW;
  61         default:                 return SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN;
  62     }
  63 }
  64
  65 #define MAKE_REORDER_FUNC(NAME, TYPE, CHANNELS, LAYOUT, MAP)                \
  66 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _ ## LAYOUT(const void *in_v,          \
  67                                                  void *out_v,               \
  68                                                  int n)                     \
  69 {                                                                           \
  70     const TYPE *in = in_v;                                                  \
  71     TYPE      *out = out_v;                                                 \
  72                                                                             \
  73     while (n-- > 0) {                                                       \
  74         MAP                                                                 \
  75         in  += CHANNELS;                                                    \
  76         out += CHANNELS;                                                    \
  77     }                                                                       \
  78 }
  79
  80 #define MAKE_REORDER_FUNCS(CHANNELS, LAYOUT, MAP) \
  81     MAKE_REORDER_FUNC(int8,  int8_t,  CHANNELS, LAYOUT, MAP) \
  82     MAKE_REORDER_FUNC(int16, int16_t, CHANNELS, LAYOUT, MAP) \
  83     MAKE_REORDER_FUNC(int32, int32_t, CHANNELS, LAYOUT, MAP) \
  84     MAKE_REORDER_FUNC(f32,   float,   CHANNELS, LAYOUT, MAP)
  85
  86 MAKE_REORDER_FUNCS(5, out_50, \
  87         out[0] = in[0]; \
  88         out[1] = in[1]; \
  89         out[2] = in[3]; \
  90         out[3] = in[4]; \
  91         out[4] = in[2]; \
  92         )
  93
  94 MAKE_REORDER_FUNCS(6, out_51, \
  95         out[0] = in[0]; \
  96         out[1] = in[1]; \
  97         out[2] = in[4]; \
  98         out[3] = in[5]; \
  99         out[4] = in[2]; \
 100         out[5] = in[3]; \
 101         )
 102
 103 MAKE_REORDER_FUNCS(8, out_71, \
 104         out[0] = in[0]; \
 105         out[1] = in[1]; \
 106         out[2] = in[4]; \
 107         out[3] = in[5]; \
 108         out[4] = in[2]; \
 109         out[5] = in[3]; \
 110         out[6] = in[6]; \
 111         out[7] = in[7]; \
 112         )
 113
 114 #define FORMAT_I8  0
 115 #define FORMAT_I16 1
 116 #define FORMAT_I32 2
 117 #define FORMAT_F32 3
 118
 119 #define PICK_REORDER(layout)\
 120 switch(format) {\
 121     case FORMAT_I8:  s->reorder_func = alsa_reorder_int8_out_ ##layout;  break;\
 122     case FORMAT_I16: s->reorder_func = alsa_reorder_int16_out_ ##layout; break;\
 123     case FORMAT_I32: s->reorder_func = alsa_reorder_int32_out_ ##layout; break;\
 124     case FORMAT_F32: s->reorder_func = alsa_reorder_f32_out_ ##layout;   break;\
 125 }
 126
 127 static av_cold int find_reorder_func(AlsaData *s, int codec_id, uint64_t layout, int out)
 128 {
 129     int format;
 130
 131     /* reordering input is not currently supported */
 132     if (!out)
 133         return AVERROR(ENOSYS);
 134
 135     /* reordering is not needed for QUAD or 2_2 layout */
 136     if (layout == AV_CH_LAYOUT_QUAD || layout == AV_CH_LAYOUT_2_2)
 137         return 0;
 138
 139     switch (codec_id) {
 140     case AV_CODEC_ID_PCM_S8:
 141     case AV_CODEC_ID_PCM_U8:
 142     case AV_CODEC_ID_PCM_ALAW:
 143     case AV_CODEC_ID_PCM_MULAW: format = FORMAT_I8;  break;
 144     case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
 145     case AV_CODEC_ID_PCM_S16BE:
 146     case AV_CODEC_ID_PCM_U16LE:
 147     case AV_CODEC_ID_PCM_U16BE: format = FORMAT_I16; break;
 148     case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE:
 149     case AV_CODEC_ID_PCM_S32BE:
 150     case AV_CODEC_ID_PCM_U32LE:
 151     case AV_CODEC_ID_PCM_U32BE: format = FORMAT_I32; break;
 152     case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE:
 153     case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE: format = FORMAT_F32; break;
 154     default:                 return AVERROR(ENOSYS);
 155     }
 156
 157     if      (layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0)
 158         PICK_REORDER(50)
 159     else if (layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1)
 160         PICK_REORDER(51)
 161     else if (layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1)
 162         PICK_REORDER(71)
 163
 164     return s->reorder_func ? 0 : AVERROR(ENOSYS);
 165 }
 166
 167 av_cold int ff_alsa_open(AVFormatContext *ctx, snd_pcm_stream_t mode,
 168                          unsigned int *sample_rate,
 169                          int channels, enum AVCodecID *codec_id)
 170 {
 171     AlsaData *s = ctx->priv_data;
 172     const char *audio_device;
 173     int res, flags = 0;
 174     snd_pcm_format_t format;
 175     snd_pcm_t *h;
 176     snd_pcm_hw_params_t *hw_params;
 177     snd_pcm_uframes_t buffer_size, period_size;
 178     uint64_t layout = ctx->streams[0]->codecpar->channel_layout;
 179
 180     if (ctx->url[0] == 0) audio_device = "default";
 181     else                  audio_device = ctx->url;
 182
 183     if (*codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
 184         *codec_id = DEFAULT_CODEC_ID;
 185     format = codec_id_to_pcm_format(*codec_id);
 186     if (format == SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN) {
 187         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "sample format 0x%04x is not supported\n", *codec_id);
 188         return AVERROR(ENOSYS);
 189     }
 190     s->frame_size = av_get_bits_per_sample(*codec_id) / 8 * channels;
 191
 192     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
 193         flags = SND_PCM_NONBLOCK;
 194     }
 195     res = snd_pcm_open(&h, audio_device, mode, flags);
 196     if (res < 0) {
 197         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot open audio device %s (%s)\n",
 198                audio_device, snd_strerror(res));
 199         return AVERROR(EIO);
 200     }
 201
 202     res = snd_pcm_hw_params_malloc(&hw_params);
 203     if (res < 0) {
 204         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot allocate hardware parameter structure (%s)\n",
 205                snd_strerror(res));
 206         goto fail1;
 207     }
 208
 209     res = snd_pcm_hw_params_any(h, hw_params);
 210     if (res < 0) {
 211         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot initialize hardware parameter structure (%s)\n",
 212                snd_strerror(res));
 213         goto fail;
 214     }
 215
 216     res = snd_pcm_hw_params_set_access(h, hw_params, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
 217     if (res < 0) {
 218         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set access type (%s)\n",
 219                snd_strerror(res));
 220         goto fail;
 221     }
 222
 223     res = snd_pcm_hw_params_set_format(h, hw_params, format);
 224     if (res < 0) {
 225         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample format 0x%04x %d (%s)\n",
 226                *codec_id, format, snd_strerror(res));
 227         goto fail;
 228     }
 229
 230     res = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(h, hw_params, sample_rate, 0);
 231     if (res < 0) {
 232         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample rate (%s)\n",
 233                snd_strerror(res));
 234         goto fail;
 235     }
 236
 237     res = snd_pcm_hw_params_set_channels(h, hw_params, channels);
 238     if (res < 0) {
 239         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set channel count to %d (%s)\n",
 240                channels, snd_strerror(res));
 241         goto fail;
 242     }
 243
 244     snd_pcm_hw_params_get_buffer_size_max(hw_params, &buffer_size);
 245     buffer_size = FFMIN(buffer_size, ALSA_BUFFER_SIZE_MAX);
 246     /* TODO: maybe use ctx->max_picture_buffer somehow */
 247     res = snd_pcm_hw_params_set_buffer_size_near(h, hw_params, &buffer_size);
 248     if (res < 0) {
 249         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA buffer size (%s)\n",
 250                snd_strerror(res));
 251         goto fail;
 252     }
 253
 254     snd_pcm_hw_params_get_period_size_min(hw_params, &period_size, NULL);
 255     if (!period_size)
 256         period_size = buffer_size / 4;
 257     res = snd_pcm_hw_params_set_period_size_near(h, hw_params, &period_size, NULL);
 258     if (res < 0) {
 259         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA period size (%s)\n",
 260                snd_strerror(res));
 261         goto fail;
 262     }
 263     s->period_size = period_size;
 264
 265     res = snd_pcm_hw_params(h, hw_params);
 266     if (res < 0) {
 267         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set parameters (%s)\n",
 268                snd_strerror(res));
 269         goto fail;
 270     }
 271
 272     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
 273
 274     if (channels > 2 && layout) {
 275         if (find_reorder_func(s, *codec_id, layout, mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK) < 0) {
 276             char name[128];
 277             av_get_channel_layout_string(name, sizeof(name), channels, layout);
 278             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "ALSA channel layout unknown or unimplemented for %s %s.\n",
 279                    name, mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK ? "playback" : "capture");
 280         }
 281         if (s->reorder_func) {
 282             s->reorder_buf_size = buffer_size;
 283             s->reorder_buf = av_malloc_array(s->reorder_buf_size, s->frame_size);
 284             if (!s->reorder_buf)
 285                 goto fail1;
 286         }
 287     }
 288
 289     s->pkt = av_packet_alloc();
 290     if (!s->pkt)
 291         goto fail1;
 292
 293     s->h = h;
 294     return 0;
 295
 296 fail:
 297     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
 298 fail1:
 299     snd_pcm_close(h);
 300     return AVERROR(EIO);
 301 }
 302
 303 av_cold int ff_alsa_close(AVFormatContext *s1)
 304 {
 305     AlsaData *s = s1->priv_data;
 306
 307     if (snd_pcm_stream(s->h) == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK) {
 308         snd_pcm_nonblock(s->h, 0);
 309         snd_pcm_drain(s->h);
 310     }
 311     av_freep(&s->reorder_buf);
 312     if (CONFIG_ALSA_INDEV)
 313         ff_timefilter_destroy(s->timefilter);
 314     snd_pcm_close(s->h);
 315     av_packet_free(&s->pkt);
 316     return 0;
 317 }
 318
 319 int ff_alsa_xrun_recover(AVFormatContext *s1, int err)
 320 {
 321     AlsaData *s = s1->priv_data;
 322     snd_pcm_t *handle = s->h;
 323
 324     av_log(s1, AV_LOG_WARNING, "ALSA buffer xrun.\n");
 325     if (err == -EPIPE) {
 326         err = snd_pcm_prepare(handle);
 327         if (err < 0) {
 328             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "cannot recover from underrun (snd_pcm_prepare failed: %s)\n", snd_strerror(err));
 329
 330             return AVERROR(EIO);
 331         }
 332     } else if (err == -ESTRPIPE) {
 333         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "-ESTRPIPE... Unsupported!\n");
 334
 335         return -1;
 336     }
 337     return err;
 338 }
 339
 340 int ff_alsa_extend_reorder_buf(AlsaData *s, int min_size)
 341 {
 342     int size = s->reorder_buf_size;
 343     void *r;
 344
 345     av_assert0(size != 0);
 346     while (size < min_size)
 347         size *= 2;
 348     r = av_realloc_array(s->reorder_buf, size, s->frame_size);
 349     if (!r)
 350         return AVERROR(ENOMEM);
 351     s->reorder_buf = r;
 352     s->reorder_buf_size = size;
 353     return 0;
 354 }
 355
 356 /* ported from alsa-utils/aplay.c */
 357 int ff_alsa_get_device_list(AVDeviceInfoList *device_list, snd_pcm_stream_t stream_type)
 358 {
 359     int ret = 0;
 360     void **hints, **n;
 361     char *name = NULL, *descr = NULL, *io = NULL, *tmp;
 362     AVDeviceInfo *new_device = NULL;
 363     const char *filter = stream_type == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK ? "Output" : "Input";
 364
 365     if (snd_device_name_hint(-1, "pcm", &hints) < 0)
 366         return AVERROR_EXTERNAL;
 367     n = hints;
 368     while (*n && !ret) {
 369         name = snd_device_name_get_hint(*n, "NAME");
 370         descr = snd_device_name_get_hint(*n, "DESC");
 371         io = snd_device_name_get_hint(*n, "IOID");
 372         if (!io || !strcmp(io, filter)) {
 373             new_device = av_mallocz(sizeof(AVDeviceInfo));
 374             if (!new_device) {
 375                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 376                 goto fail;
 377             }
 378             new_device->device_name = av_strdup(name);
 379             if ((tmp = strrchr(descr, '\n')) && tmp[1])
 380                 new_device->device_description = av_strdup(&tmp[1]);
 381             else
 382                 new_device->device_description = av_strdup(descr);
 383             if (!new_device->device_description || !new_device->device_name) {
 384                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 385                 goto fail;
 386             }
 387             if ((ret = av_dynarray_add_nofree(&device_list->devices,
 388                                               &device_list->nb_devices, new_device)) < 0) {
 389                 goto fail;
 390             }
 391             if (!strcmp(new_device->device_name, "default"))
 392                 device_list->default_device = device_list->nb_devices - 1;
 393             new_device = NULL;
 394         }
 395       fail:
 396         free(io);
 397         free(name);
 398         free(descr);
 399         n++;
 400     }
 401     if (new_device) {
 402         av_free(new_device->device_description);
 403         av_free(new_device->device_name);
 404         av_free(new_device);
 405     }
 406     snd_device_name_free_hint(hints);
 407     return ret;
 408 }