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, const AVOutputFormat *oformat)
  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         if (oformat->flags & AVFMT_GLOBALHEADER) {
  40                 ctx->flags |= CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER;
  41         }
  42         if (avcodec_open2(ctx, codec, NULL) < 0) {
  43                 fprintf(stderr, "Could not open codec '%s'\n", codec_name.c_str());
  44                 exit(1);
  45         }
  46
  47         resampler = avresample_alloc_context();
  48         if (resampler == nullptr) {
  49                 fprintf(stderr, "Allocating resampler failed.\n");
  50                 exit(1);
  51         }
  52
  53         av_opt_set_int(resampler, "in_channel_layout",  AV_CH_LAYOUT_STEREO,       0);
  54         av_opt_set_int(resampler, "out_channel_layout", AV_CH_LAYOUT_STEREO,       0);
  55         av_opt_set_int(resampler, "in_sample_rate",     OUTPUT_FREQUENCY,          0);
  56         av_opt_set_int(resampler, "out_sample_rate",    OUTPUT_FREQUENCY,          0);
  57         av_opt_set_int(resampler, "in_sample_fmt",      AV_SAMPLE_FMT_FLT,         0);
  58         av_opt_set_int(resampler, "out_sample_fmt",     ctx->sample_fmt, 0);
  59
  60         if (avresample_open(resampler) < 0) {
  61                 fprintf(stderr, "Could not open resample context.\n");
  62                 exit(1);
  63         }
  64
  65         audio_frame = av_frame_alloc();
  66 }
  67
  68 AudioEncoder::~AudioEncoder()
  69 {
  70         av_frame_free(&audio_frame);
  71         avresample_free(&resampler);
  72         avcodec_free_context(&ctx);
  73 }
  74
  75 void AudioEncoder::encode_audio(const vector<float> &audio, int64_t audio_pts)
  76 {
  77         if (ctx->frame_size == 0) {
  78                 // No queueing needed.
  79                 assert(audio_queue.empty());
  80                 assert(audio.size() % 2 == 0);
  81                 encode_audio_one_frame(&audio[0], audio.size() / 2, audio_pts);
  82                 return;
  83         }
  84
  85         int64_t sample_offset = audio_queue.size();
  86
  87         audio_queue.insert(audio_queue.end(), audio.begin(), audio.end());
  88         size_t sample_num;
  89         for (sample_num = 0;
  90              sample_num + ctx->frame_size * 2 <= audio_queue.size();
  91              sample_num += ctx->frame_size * 2) {
  92                 int64_t adjusted_audio_pts = audio_pts + (int64_t(sample_num) - sample_offset) * TIMEBASE / (OUTPUT_FREQUENCY * 2);
  93                 encode_audio_one_frame(&audio_queue[sample_num],
  94                                        ctx->frame_size,
  95                                        adjusted_audio_pts);
  96         }
  97         audio_queue.erase(audio_queue.begin(), audio_queue.begin() + sample_num);
  98
  99         last_pts = audio_pts + audio.size() * TIMEBASE / (OUTPUT_FREQUENCY * 2);
 100 }
 101
 102 void AudioEncoder::encode_audio_one_frame(const float *audio, size_t num_samples, int64_t audio_pts)
 103 {
 104         audio_frame->pts = audio_pts;
 105         audio_frame->nb_samples = num_samples;
 106         audio_frame->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 107         audio_frame->format = ctx->sample_fmt;
 108         audio_frame->sample_rate = OUTPUT_FREQUENCY;
 109
 110         if (av_samples_alloc(audio_frame->data, nullptr, 2, num_samples, ctx->sample_fmt, 0) < 0) {
 111                 fprintf(stderr, "Could not allocate %ld samples.\n", num_samples);
 112                 exit(1);
 113         }
 114
 115         if (avresample_convert(resampler, audio_frame->data, 0, num_samples,
 116                                (uint8_t **)&audio, 0, num_samples) < 0) {
 117                 fprintf(stderr, "Audio conversion failed.\n");
 118                 exit(1);
 119         }
 120
 121         int err = avcodec_send_frame(ctx, audio_frame);
 122         if (err < 0) {
 123                 fprintf(stderr, "avcodec_send_frame() failed with error %d\n", err);
 124                 exit(1);
 125         }
 126
 127         for ( ;; ) {  // Termination condition within loop.
 128                 AVPacket pkt;
 129                 av_init_packet(&pkt);
 130                 pkt.data = nullptr;
 131                 pkt.size = 0;
 132                 int err = avcodec_receive_packet(ctx, &pkt);
 133                 if (err == 0) {
 134                         pkt.stream_index = 1;
 135                         pkt.flags = 0;
 136                         for (Mux *mux : muxes) {
 137                                 mux->add_packet(pkt, pkt.pts, pkt.dts);
 138                         }
 139                         av_packet_unref(&pkt);
 140                 } else if (err == AVERROR(EAGAIN)) {
 141                         break;
 142                 } else {
 143                         fprintf(stderr, "avcodec_receive_frame() failed with error %d\n", err);
 144                         exit(1);
 145                 }
 146         }
 147
 148         av_freep(&audio_frame->data[0]);
 149         av_frame_unref(audio_frame);
 150 }
 151
 152 void AudioEncoder::encode_last_audio()
 153 {
 154         if (!audio_queue.empty()) {
 155                 // Last frame can be whatever size we want.
 156                 assert(audio_queue.size() % 2 == 0);
 157                 encode_audio_one_frame(&audio_queue[0], audio_queue.size() / 2, last_pts);
 158                 audio_queue.clear();
 159         }
 160
 161         if (ctx->codec->capabilities & AV_CODEC_CAP_DELAY) {
 162                 // Collect any delayed frames.
 163                 for ( ;; ) {
 164                         AVPacket pkt;
 165                         av_init_packet(&pkt);
 166                         pkt.data = nullptr;
 167                         pkt.size = 0;
 168                         int err = avcodec_receive_packet(ctx, &pkt);
 169                         if (err == 0) {
 170                                 pkt.stream_index = 1;
 171                                 pkt.flags = 0;
 172                                 for (Mux *mux : muxes) {
 173                                         mux->add_packet(pkt, pkt.pts, pkt.dts);
 174                                 }
 175                                 av_packet_unref(&pkt);
 176                         } else if (err == AVERROR_EOF) {
 177                                 break;
 178                         } else {
 179                                 fprintf(stderr, "avcodec_receive_frame() failed with error %d\n", err);
 180                                 exit(1);
 181                         }
 182                 }
 183         }
 184 }
 185
 186 AVCodecParametersWithDeleter AudioEncoder::get_codec_parameters()
 187 {
 188         AVCodecParameters *codecpar = avcodec_parameters_alloc();
 189         avcodec_parameters_from_context(codecpar, ctx);
 190         return AVCodecParametersWithDeleter(codecpar, avcodec_parameters_free_unique);
 191 }