git.sesse.net Git - nageru/blob - audio_encoder.cpp

   1 #include "audio_encoder.h"
   2
   3 extern "C" {
   4 #include <libavcodec/avcodec.h>
   5 #include <libavformat/avformat.h>
   6 #include <libavresample/avresample.h>
   7 #include <libavutil/channel_layout.h>
   8 #include <libavutil/frame.h>
   9 #include <libavutil/rational.h>
  10 #include <libavutil/samplefmt.h>
  11 #include <libavutil/opt.h>
  12 }
  13
  14 #include <assert.h>
  15
  16 #include <string>
  17 #include <vector>
  18
  19 #include "defs.h"
  20 #include "timebase.h"
  21
  22 using namespace std;
  23
  24 AudioEncoder::AudioEncoder(const string &codec_name, int bit_rate)
  25 {
  26         AVCodec *codec = avcodec_find_encoder_by_name(codec_name.c_str());
  27         if (codec == nullptr) {
  28                 fprintf(stderr, "ERROR: Could not find codec '%s'\n", codec_name.c_str());
  29                 exit(1);
  30         }
  31
  32         ctx = avcodec_alloc_context3(codec);
  33         ctx->bit_rate = bit_rate;
  34         ctx->sample_rate = OUTPUT_FREQUENCY;
  35         ctx->sample_fmt = codec->sample_fmts[0];
  36         ctx->channels = 2;
  37         ctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
  38         ctx->time_base = AVRational{1, TIMEBASE};
  39         ctx->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
  40         if (avcodec_open2(ctx, codec, NULL) < 0) {
  41                 fprintf(stderr, "Could not open codec '%s'\n", codec_name.c_str());
  42                 exit(1);
  43         }
  44
  45         resampler = avresample_alloc_context();
  46         if (resampler == nullptr) {
  47                 fprintf(stderr, "Allocating resampler failed.\n");
  48                 exit(1);
  49         }
  50
  51         av_opt_set_int(resampler, "in_channel_layout",  AV_CH_LAYOUT_STEREO,       0);
  52         av_opt_set_int(resampler, "out_channel_layout", AV_CH_LAYOUT_STEREO,       0);
  53         av_opt_set_int(resampler, "in_sample_rate",     OUTPUT_FREQUENCY,          0);
  54         av_opt_set_int(resampler, "out_sample_rate",    OUTPUT_FREQUENCY,          0);
  55         av_opt_set_int(resampler, "in_sample_fmt",      AV_SAMPLE_FMT_FLT,         0);
  56         av_opt_set_int(resampler, "out_sample_fmt",     ctx->sample_fmt, 0);
  57
  58         if (avresample_open(resampler) < 0) {
  59                 fprintf(stderr, "Could not open resample context.\n");
  60                 exit(1);
  61         }
  62
  63         audio_frame = av_frame_alloc();
  64 }
  65
  66 AudioEncoder::~AudioEncoder()
  67 {
  68         av_frame_free(&audio_frame);
  69         avresample_free(&resampler);
  70         avcodec_free_context(&ctx);
  71 }
  72
  73 void AudioEncoder::encode_audio(const vector<float> &audio, int64_t audio_pts)
  74 {
  75         if (ctx->frame_size == 0) {
  76                 // No queueing needed.
  77                 assert(audio_queue.empty());
  78                 assert(audio.size() % 2 == 0);
  79                 encode_audio_one_frame(&audio[0], audio.size() / 2, audio_pts);
  80                 return;
  81         }
  82
  83         int64_t sample_offset = audio_queue.size();
  84
  85         audio_queue.insert(audio_queue.end(), audio.begin(), audio.end());
  86         size_t sample_num;
  87         for (sample_num = 0;
  88              sample_num + ctx->frame_size * 2 <= audio_queue.size();
  89              sample_num += ctx->frame_size * 2) {
  90                 int64_t adjusted_audio_pts = audio_pts + (int64_t(sample_num) - sample_offset) * TIMEBASE / (OUTPUT_FREQUENCY * 2);
  91                 encode_audio_one_frame(&audio_queue[sample_num],
  92                                        ctx->frame_size,
  93                                        adjusted_audio_pts);
  94         }
  95         audio_queue.erase(audio_queue.begin(), audio_queue.begin() + sample_num);
  96
  97         last_pts = audio_pts + audio.size() * TIMEBASE / (OUTPUT_FREQUENCY * 2);
  98 }
  99
 100 void AudioEncoder::encode_audio_one_frame(const float *audio, size_t num_samples, int64_t audio_pts)
 101 {
 102         audio_frame->pts = audio_pts;
 103         audio_frame->nb_samples = num_samples;
 104         audio_frame->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 105         audio_frame->format = ctx->sample_fmt;
 106         audio_frame->sample_rate = OUTPUT_FREQUENCY;
 107
 108         if (av_samples_alloc(audio_frame->data, nullptr, 2, num_samples, ctx->sample_fmt, 0) < 0) {
 109                 fprintf(stderr, "Could not allocate %ld samples.\n", num_samples);
 110                 exit(1);
 111         }
 112
 113         if (avresample_convert(resampler, audio_frame->data, 0, num_samples,
 114                                (uint8_t **)&audio, 0, num_samples) < 0) {
 115                 fprintf(stderr, "Audio conversion failed.\n");
 116                 exit(1);
 117         }
 118
 119         AVPacket pkt;
 120         av_init_packet(&pkt);
 121         pkt.data = nullptr;
 122         pkt.size = 0;
 123         int got_output = 0;
 124         avcodec_encode_audio2(ctx, &pkt, audio_frame, &got_output);
 125         if (got_output) {
 126                 pkt.stream_index = 1;
 127                 pkt.flags = 0;
 128                 for (Mux *mux : muxes) {
 129                         mux->add_packet(pkt, pkt.pts, pkt.dts);
 130                 }
 131         }
 132
 133         av_freep(&audio_frame->data[0]);
 134
 135         av_frame_unref(audio_frame);
 136         av_free_packet(&pkt);
 137 }
 138
 139 void AudioEncoder::encode_last_audio()
 140 {
 141         if (!audio_queue.empty()) {
 142                 // Last frame can be whatever size we want.
 143                 assert(audio_queue.size() % 2 == 0);
 144                 encode_audio_one_frame(&audio_queue[0], audio_queue.size() / 2, last_pts);
 145                 audio_queue.clear();
 146         }
 147
 148         if (ctx->codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_DELAY) {
 149                 // Collect any delayed frames.
 150                 for ( ;; ) {
 151                         int got_output = 0;
 152                         AVPacket pkt;
 153                         av_init_packet(&pkt);
 154                         pkt.data = nullptr;
 155                         pkt.size = 0;
 156                         avcodec_encode_audio2(ctx, &pkt, nullptr, &got_output);
 157                         if (!got_output) break;
 158
 159                         pkt.stream_index = 1;
 160                         pkt.flags = 0;
 161                         for (Mux *mux : muxes) {
 162                                 mux->add_packet(pkt, pkt.pts, pkt.dts);
 163                         }
 164                         av_free_packet(&pkt);
 165                 }
 166         }
 167 }