git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/codec/lpcm.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * lpcm.c: lpcm decoder/packetizer module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999-2005 VideoLAN
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Samuel Hocevar <sam@zoy.org>
   8  *          Henri Fallon <henri@videolan.org>
   9  *          Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
  10  *          Gildas Bazin <gbazin@videolan.org>
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
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  16  *
  17  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with this program; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  25  *****************************************************************************/
  26
  27 /*****************************************************************************
  28  * Preamble
  29  *****************************************************************************/
  30 #include <vlc/vlc.h>
  31 #include <vlc/decoder.h>
  32
  33 /*****************************************************************************
  34  * decoder_sys_t : lpcm decoder descriptor
  35  *****************************************************************************/
  36 struct decoder_sys_t
  37 {
  38     /* Module mode */
  39     vlc_bool_t b_packetizer;
  40
  41     /*
  42      * Output properties
  43      */
  44     audio_date_t end_date;
  45
  46 };
  47
  48 /*
  49  * LPCM header :
  50  * - PES header
  51  * - private stream ID (16 bits) == 0xA0 -> not in the bitstream
  52  *
  53  * - frame number (8 bits)
  54  * - unknown (16 bits) == 0x0003 ?
  55  * - unknown (4 bits)
  56  * - current frame (4 bits)
  57  * - unknown (2 bits)
  58  * - frequency (2 bits) 0 == 48 kHz, 1 == 32 kHz, 2 == ?, 3 == ?
  59  * - unknown (1 bit)
  60  * - number of channels - 1 (3 bits) 1 == 2 channels
  61  * - start code (8 bits) == 0x80
  62  */
  63
  64 #define LPCM_HEADER_LEN 6
  65
  66 /*****************************************************************************
  67  * Local prototypes
  68  *****************************************************************************/
  69 static int  OpenDecoder   ( vlc_object_t * );
  70 static int  OpenPacketizer( vlc_object_t * );
  71 static void CloseDecoder  ( vlc_object_t * );
  72
  73 static void *DecodeFrame  ( decoder_t *, block_t ** );
  74
  75 /*****************************************************************************
  76  * Module descriptor
  77  *****************************************************************************/
  78 vlc_module_begin();
  79
  80     set_category( CAT_INPUT );
  81     set_subcategory( SUBCAT_INPUT_ACODEC );
  82     set_description( _("Linear PCM audio decoder") );
  83     set_capability( "decoder", 100 );
  84     set_callbacks( OpenDecoder, CloseDecoder );
  85
  86     add_submodule();
  87     set_description( _("Linear PCM audio packetizer") );
  88     set_capability( "packetizer", 100 );
  89     set_callbacks( OpenPacketizer, CloseDecoder );
  90
  91 vlc_module_end();
  92
  93 /*****************************************************************************
  94  * OpenDecoder: probe the decoder and return score
  95  *****************************************************************************/
  96 static int OpenDecoder( vlc_object_t *p_this )
  97 {
  98     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
  99     decoder_sys_t *p_sys;
 100
 101     if( p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_FOURCC('l','p','c','m')
 102          && p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_FOURCC('l','p','c','b') )
 103     {
 104         return VLC_EGENERIC;
 105     }
 106
 107     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
 108     if( ( p_dec->p_sys = p_sys =
 109           (decoder_sys_t *)malloc(sizeof(decoder_sys_t)) ) == NULL )
 110     {
 111         msg_Err( p_dec, "out of memory" );
 112         return VLC_EGENERIC;
 113     }
 114
 115     /* Misc init */
 116     p_sys->b_packetizer = VLC_FALSE;
 117     aout_DateSet( &p_sys->end_date, 0 );
 118
 119     /* Set output properties */
 120     p_dec->fmt_out.i_cat = AUDIO_ES;
 121
 122     if( p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample == 24 )
 123     {
 124         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','2','4','b');
 125     }
 126     else
 127     {
 128         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','1','6','b');
 129         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 16;
 130     }
 131
 132     /* Set callback */
 133     p_dec->pf_decode_audio = (aout_buffer_t *(*)(decoder_t *, block_t **))
 134         DecodeFrame;
 135     p_dec->pf_packetize    = (block_t *(*)(decoder_t *, block_t **))
 136         DecodeFrame;
 137
 138     return VLC_SUCCESS;
 139 }
 140
 141 static int OpenPacketizer( vlc_object_t *p_this )
 142 {
 143     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 144
 145     int i_ret = OpenDecoder( p_this );
 146
 147     if( i_ret != VLC_SUCCESS ) return i_ret;
 148
 149     p_dec->p_sys->b_packetizer = VLC_TRUE;
 150
 151     p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('l','p','c','m');
 152
 153     return i_ret;
 154 }
 155
 156 /*****************************************************************************
 157  * DecodeFrame: decodes an lpcm frame.
 158  ****************************************************************************
 159  * Beware, this function must be fed with complete frames (PES packet).
 160  *****************************************************************************/
 161 static void *DecodeFrame( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
 162 {
 163     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 164     block_t       *p_block;
 165     unsigned int  i_rate = 0, i_original_channels = 0, i_channels = 0;
 166     int           i_frame_length, i_bitspersample;
 167     uint8_t       i_header;
 168
 169     if( !pp_block || !*pp_block ) return NULL;
 170
 171     p_block = *pp_block;
 172     *pp_block = NULL; /* So the packet doesn't get re-sent */
 173
 174     /* Date management */
 175     if( p_block->i_pts > 0 &&
 176         p_block->i_pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
 177     {
 178         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_block->i_pts );
 179     }
 180
 181     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
 182     {
 183         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 184         block_Release( p_block );
 185         return NULL;
 186     }
 187
 188     if( p_block->i_buffer <= LPCM_HEADER_LEN )
 189     {
 190         msg_Err(p_dec, "frame is too short");
 191         block_Release( p_block );
 192         return NULL;
 193     }
 194
 195     i_header = p_block->p_buffer[4];
 196     switch ( (i_header >> 4) & 0x3 )
 197     {
 198     case 0:
 199         i_rate = 48000;
 200         break;
 201     case 1:
 202         i_rate = 96000;
 203         break;
 204     case 2:
 205         i_rate = 44100;
 206         break;
 207     case 3:
 208         i_rate = 32000;
 209         break;
 210     }
 211
 212     i_channels = (i_header & 0x7);
 213     switch ( i_channels )
 214     {
 215     case 0:
 216         i_original_channels = AOUT_CHAN_CENTER;
 217         break;
 218     case 1:
 219         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT;
 220         break;
 221     case 2:
 222         /* This is unsure. */
 223         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_LFE;
 224         break;
 225     case 3:
 226         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 227                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT;
 228         break;
 229     case 4:
 230         /* This is unsure. */
 231         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 232                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 233                                | AOUT_CHAN_LFE;
 234         break;
 235     case 5:
 236         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 237                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 238                                | AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_LFE;
 239         break;
 240     case 6:
 241         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 242                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 243                                | AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_MIDDLELEFT
 244                                | AOUT_CHAN_MIDDLERIGHT;
 245         break;
 246     case 7:
 247         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 248                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 249                                | AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_MIDDLELEFT
 250                                | AOUT_CHAN_MIDDLERIGHT | AOUT_CHAN_LFE;
 251         break;
 252     }
 253
 254     switch ( (i_header >> 6) & 0x3 )
 255     {
 256     case 2:
 257         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','2','4','b');
 258         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 24;
 259         i_bitspersample = 24;
 260         break;
 261     case 1:
 262         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','2','4','b');
 263         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 24;
 264         i_bitspersample = 20;
 265         break;
 266     case 0:
 267     default:
 268         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','1','6','b');
 269         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 16;
 270         i_bitspersample = 16;
 271         break;
 272     }
 273
 274     /* Check frame sync and drop it. */
 275     if( p_block->p_buffer[5] != 0x80 )
 276     {
 277         msg_Warn( p_dec, "no frame sync" );
 278         block_Release( p_block );
 279         return NULL;
 280     }
 281
 282     /* Set output properties */
 283     if( p_dec->fmt_out.audio.i_rate != i_rate )
 284     {
 285         aout_DateInit( &p_sys->end_date, i_rate );
 286         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_block->i_pts );
 287     }
 288     p_dec->fmt_out.audio.i_rate = i_rate;
 289     p_dec->fmt_out.audio.i_channels = i_channels + 1;
 290     p_dec->fmt_out.audio.i_original_channels = i_original_channels;
 291     p_dec->fmt_out.audio.i_physical_channels
 292         = i_original_channels & AOUT_CHAN_PHYSMASK;
 293
 294     i_frame_length = (p_block->i_buffer - LPCM_HEADER_LEN) /
 295         p_dec->fmt_out.audio.i_channels * 8 / i_bitspersample;
 296
 297     if( p_sys->b_packetizer )
 298     {
 299         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('l','p','c','m');
 300         p_block->i_pts = p_block->i_dts = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
 301         p_block->i_length =
 302             aout_DateIncrement( &p_sys->end_date, i_frame_length ) -
 303             p_block->i_pts;
 304
 305         /* Just pass on the incoming frame */
 306         return p_block;
 307     }
 308     else
 309     {
 310         aout_buffer_t *p_aout_buffer;
 311         p_aout_buffer = p_dec->pf_aout_buffer_new( p_dec, i_frame_length );
 312         if( p_aout_buffer == NULL ) return NULL;
 313
 314         p_aout_buffer->start_date = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
 315         p_aout_buffer->end_date =
 316             aout_DateIncrement( &p_sys->end_date, i_frame_length );
 317
 318         p_block->p_buffer += LPCM_HEADER_LEN;
 319         p_block->i_buffer -= LPCM_HEADER_LEN;
 320
 321         /* 20/24 bits LPCM use special packing */
 322         if( i_bitspersample == 24 )
 323         {
 324             uint8_t *p_out = p_aout_buffer->p_buffer;
 325
 326             while( p_block->i_buffer / 12 )
 327             {
 328                 /* Sample 1 */
 329                 p_out[0] = p_block->p_buffer[0];
 330                 p_out[1] = p_block->p_buffer[1];
 331                 p_out[2] = p_block->p_buffer[8];
 332                 /* Sample 2 */
 333                 p_out[3] = p_block->p_buffer[2];
 334                 p_out[4] = p_block->p_buffer[3];
 335                 p_out[5] = p_block->p_buffer[9];
 336                 /* Sample 3 */
 337                 p_out[6] = p_block->p_buffer[4];
 338                 p_out[7] = p_block->p_buffer[5];
 339                 p_out[8] = p_block->p_buffer[10];
 340                 /* Sample 4 */
 341                 p_out[9] = p_block->p_buffer[6];
 342                 p_out[10] = p_block->p_buffer[7];
 343                 p_out[11] = p_block->p_buffer[11];
 344
 345                 p_block->i_buffer -= 12;
 346                 p_block->p_buffer += 12;
 347                 p_out += 12;
 348             }
 349         }
 350         else if( i_bitspersample == 20 )
 351         {
 352             uint8_t *p_out = p_aout_buffer->p_buffer;
 353
 354             while( p_block->i_buffer / 10 )
 355             {
 356                 /* Sample 1 */
 357                 p_out[0] = p_block->p_buffer[0];
 358                 p_out[1] = p_block->p_buffer[1];
 359                 p_out[2] = p_block->p_buffer[8] & 0xF0;
 360                 /* Sample 2 */
 361                 p_out[3] = p_block->p_buffer[2];
 362                 p_out[4] = p_block->p_buffer[3];
 363                 p_out[5] = p_block->p_buffer[8] << 4;
 364                 /* Sample 3 */
 365                 p_out[6] = p_block->p_buffer[4];
 366                 p_out[7] = p_block->p_buffer[5];
 367                 p_out[8] = p_block->p_buffer[9] & 0xF0;
 368                 /* Sample 4 */
 369                 p_out[9] = p_block->p_buffer[6];
 370                 p_out[10] = p_block->p_buffer[7];
 371                 p_out[11] = p_block->p_buffer[9] << 4;
 372
 373                 p_block->i_buffer -= 10;
 374                 p_block->p_buffer += 10;
 375                 p_out += 12;
 376             }
 377         }
 378         else
 379         {
 380             memcpy( p_aout_buffer->p_buffer,
 381                     p_block->p_buffer, p_block->i_buffer );
 382         }
 383
 384         block_Release( p_block );
 385         return p_aout_buffer;
 386     }
 387 }
 388
 389 /*****************************************************************************
 390  * CloseDecoder : lpcm decoder destruction
 391  *****************************************************************************/
 392 static void CloseDecoder( vlc_object_t *p_this )
 393 {
 394     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 395     free( p_dec->p_sys );
 396 }