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

   1 /*****************************************************************************
   2  * lpcm.c: lpcm decoder/packetizer module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999-2005 the VideoLAN team
   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
  15  * (at your option) any later version.
  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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  25  *****************************************************************************/
  26
  27 /*****************************************************************************
  28  * Preamble
  29  *****************************************************************************/
  30 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  31 # include "config.h"
  32 #endif
  33
  34 #include <vlc_common.h>
  35 #include <vlc_plugin.h>
  36 #include <vlc_codec.h>
  37 #include <vlc_aout.h>
  38
  39 /*****************************************************************************
  40  * decoder_sys_t : lpcm decoder descriptor
  41  *****************************************************************************/
  42 struct decoder_sys_t
  43 {
  44     /* Module mode */
  45     bool b_packetizer;
  46
  47     /*
  48      * Output properties
  49      */
  50     audio_date_t end_date;
  51
  52 };
  53
  54 /*
  55  * LPCM header :
  56  * - PES header
  57  * - private stream ID (16 bits) == 0xA0 -> not in the bitstream
  58  *
  59  * - frame number (8 bits)
  60  * - unknown (16 bits) == 0x0003 ?
  61  * - unknown (4 bits)
  62  * - current frame (4 bits)
  63  * - unknown (2 bits)
  64  * - frequency (2 bits) 0 == 48 kHz, 1 == 32 kHz, 2 == ?, 3 == ?
  65  * - unknown (1 bit)
  66  * - number of channels - 1 (3 bits) 1 == 2 channels
  67  * - start code (8 bits) == 0x80
  68  */
  69
  70 #define LPCM_HEADER_LEN 6
  71
  72 /*****************************************************************************
  73  * Local prototypes
  74  *****************************************************************************/
  75 static int  OpenDecoder   ( vlc_object_t * );
  76 static int  OpenPacketizer( vlc_object_t * );
  77 static void CloseDecoder  ( vlc_object_t * );
  78
  79 static void *DecodeFrame  ( decoder_t *, block_t ** );
  80
  81 /*****************************************************************************
  82  * Module descriptor
  83  *****************************************************************************/
  84 vlc_module_begin ()
  85
  86     set_category( CAT_INPUT )
  87     set_subcategory( SUBCAT_INPUT_ACODEC )
  88     set_description( N_("Linear PCM audio decoder") )
  89     set_capability( "decoder", 100 )
  90     set_callbacks( OpenDecoder, CloseDecoder )
  91
  92     add_submodule ()
  93     set_description( N_("Linear PCM audio packetizer") )
  94     set_capability( "packetizer", 100 )
  95     set_callbacks( OpenPacketizer, CloseDecoder )
  96
  97 vlc_module_end ()
  98
  99 /*****************************************************************************
 100  * OpenDecoder: probe the decoder and return score
 101  *****************************************************************************/
 102 static int OpenDecoder( vlc_object_t *p_this )
 103 {
 104     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 105     decoder_sys_t *p_sys;
 106
 107     if( p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_FOURCC('l','p','c','m')
 108          && p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_FOURCC('l','p','c','b') )
 109     {
 110         return VLC_EGENERIC;
 111     }
 112
 113     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
 114     if( ( p_dec->p_sys = p_sys =
 115           (decoder_sys_t *)malloc(sizeof(decoder_sys_t)) ) == NULL )
 116         return VLC_ENOMEM;
 117
 118     /* Misc init */
 119     p_sys->b_packetizer = false;
 120     aout_DateSet( &p_sys->end_date, 0 );
 121
 122     /* Set output properties */
 123     p_dec->fmt_out.i_cat = AUDIO_ES;
 124
 125     if( p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample == 24 )
 126     {
 127         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','2','4','b');
 128     }
 129     else
 130     {
 131         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','1','6','b');
 132         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 16;
 133     }
 134
 135     /* Set callback */
 136     p_dec->pf_decode_audio = (aout_buffer_t *(*)(decoder_t *, block_t **))
 137         DecodeFrame;
 138     p_dec->pf_packetize    = (block_t *(*)(decoder_t *, block_t **))
 139         DecodeFrame;
 140
 141     return VLC_SUCCESS;
 142 }
 143
 144 static int OpenPacketizer( vlc_object_t *p_this )
 145 {
 146     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 147
 148     int i_ret = OpenDecoder( p_this );
 149
 150     if( i_ret != VLC_SUCCESS ) return i_ret;
 151
 152     p_dec->p_sys->b_packetizer = true;
 153
 154     p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('l','p','c','m');
 155
 156     return i_ret;
 157 }
 158
 159 /*****************************************************************************
 160  * DecodeFrame: decodes an lpcm frame.
 161  ****************************************************************************
 162  * Beware, this function must be fed with complete frames (PES packet).
 163  *****************************************************************************/
 164 static void *DecodeFrame( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
 165 {
 166     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 167     block_t       *p_block;
 168     unsigned int  i_rate = 0, i_original_channels = 0, i_channels = 0;
 169     int           i_frame_length, i_bitspersample;
 170     uint8_t       i_header;
 171
 172     if( !pp_block || !*pp_block ) return NULL;
 173
 174     p_block = *pp_block;
 175     *pp_block = NULL; /* So the packet doesn't get re-sent */
 176
 177     /* Date management */
 178     if( p_block->i_pts > 0 &&
 179         p_block->i_pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
 180     {
 181         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_block->i_pts );
 182     }
 183
 184     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
 185     {
 186         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 187         block_Release( p_block );
 188         return NULL;
 189     }
 190
 191     if( p_block->i_buffer <= LPCM_HEADER_LEN )
 192     {
 193         msg_Err(p_dec, "frame is too short");
 194         block_Release( p_block );
 195         return NULL;
 196     }
 197
 198     i_header = p_block->p_buffer[4];
 199     switch ( (i_header >> 4) & 0x3 )
 200     {
 201     case 0:
 202         i_rate = 48000;
 203         break;
 204     case 1:
 205         i_rate = 96000;
 206         break;
 207     case 2:
 208         i_rate = 44100;
 209         break;
 210     case 3:
 211         i_rate = 32000;
 212         break;
 213     }
 214
 215     i_channels = (i_header & 0x7);
 216     switch ( i_channels )
 217     {
 218     case 0:
 219         i_original_channels = AOUT_CHAN_CENTER;
 220         break;
 221     case 1:
 222         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT;
 223         break;
 224     case 2:
 225         /* This is unsure. */
 226         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_LFE;
 227         break;
 228     case 3:
 229         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 230                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT;
 231         break;
 232     case 4:
 233         /* This is unsure. */
 234         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 235                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 236                                | AOUT_CHAN_LFE;
 237         break;
 238     case 5:
 239         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 240                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 241                                | AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_LFE;
 242         break;
 243     case 6:
 244         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 245                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 246                                | AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_MIDDLELEFT
 247                                | AOUT_CHAN_MIDDLERIGHT;
 248         break;
 249     case 7:
 250         i_original_channels = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 251                                | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 252                                | AOUT_CHAN_CENTER | AOUT_CHAN_MIDDLELEFT
 253                                | AOUT_CHAN_MIDDLERIGHT | AOUT_CHAN_LFE;
 254         break;
 255     }
 256
 257     switch ( (i_header >> 6) & 0x3 )
 258     {
 259     case 2:
 260         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','2','4','b');
 261         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 24;
 262         i_bitspersample = 24;
 263         break;
 264     case 1:
 265         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','2','4','b');
 266         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 24;
 267         i_bitspersample = 20;
 268         break;
 269     case 0:
 270     default:
 271         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('s','1','6','b');
 272         p_dec->fmt_out.audio.i_bitspersample = 16;
 273         i_bitspersample = 16;
 274         break;
 275     }
 276
 277     /* Check frame sync and drop it. */
 278     if( p_block->p_buffer[5] != 0x80 )
 279     {
 280         msg_Warn( p_dec, "no frame sync" );
 281         block_Release( p_block );
 282         return NULL;
 283     }
 284
 285     /* Set output properties */
 286     if( p_dec->fmt_out.audio.i_rate != i_rate )
 287     {
 288         aout_DateInit( &p_sys->end_date, i_rate );
 289         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_block->i_pts );
 290     }
 291     p_dec->fmt_out.audio.i_rate = i_rate;
 292     p_dec->fmt_out.audio.i_channels = i_channels + 1;
 293     p_dec->fmt_out.audio.i_original_channels = i_original_channels;
 294     p_dec->fmt_out.audio.i_physical_channels
 295         = i_original_channels & AOUT_CHAN_PHYSMASK;
 296
 297     i_frame_length = (p_block->i_buffer - LPCM_HEADER_LEN) /
 298         p_dec->fmt_out.audio.i_channels * 8 / i_bitspersample;
 299
 300     if( p_sys->b_packetizer )
 301     {
 302         p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC('l','p','c','m');
 303         p_block->i_pts = p_block->i_dts = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
 304         p_block->i_length =
 305             aout_DateIncrement( &p_sys->end_date, i_frame_length ) -
 306             p_block->i_pts;
 307
 308         /* Just pass on the incoming frame */
 309         return p_block;
 310     }
 311     else
 312     {
 313         aout_buffer_t *p_aout_buffer;
 314         p_aout_buffer = decoder_NewAudioBuffer( p_dec, i_frame_length );
 315         if( p_aout_buffer == NULL ) return NULL;
 316
 317         p_aout_buffer->start_date = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
 318         p_aout_buffer->end_date =
 319             aout_DateIncrement( &p_sys->end_date, i_frame_length );
 320
 321         p_block->p_buffer += LPCM_HEADER_LEN;
 322         p_block->i_buffer -= LPCM_HEADER_LEN;
 323
 324         /* 20/24 bits LPCM use special packing */
 325         if( i_bitspersample == 24 )
 326         {
 327             uint8_t *p_out = p_aout_buffer->p_buffer;
 328
 329             while( p_block->i_buffer / 12 )
 330             {
 331                 /* Sample 1 */
 332                 p_out[0] = p_block->p_buffer[0];
 333                 p_out[1] = p_block->p_buffer[1];
 334                 p_out[2] = p_block->p_buffer[8];
 335                 /* Sample 2 */
 336                 p_out[3] = p_block->p_buffer[2];
 337                 p_out[4] = p_block->p_buffer[3];
 338                 p_out[5] = p_block->p_buffer[9];
 339                 /* Sample 3 */
 340                 p_out[6] = p_block->p_buffer[4];
 341                 p_out[7] = p_block->p_buffer[5];
 342                 p_out[8] = p_block->p_buffer[10];
 343                 /* Sample 4 */
 344                 p_out[9] = p_block->p_buffer[6];
 345                 p_out[10] = p_block->p_buffer[7];
 346                 p_out[11] = p_block->p_buffer[11];
 347
 348                 p_block->i_buffer -= 12;
 349                 p_block->p_buffer += 12;
 350                 p_out += 12;
 351             }
 352         }
 353         else if( i_bitspersample == 20 )
 354         {
 355             uint8_t *p_out = p_aout_buffer->p_buffer;
 356
 357             while( p_block->i_buffer / 10 )
 358             {
 359                 /* Sample 1 */
 360                 p_out[0] = p_block->p_buffer[0];
 361                 p_out[1] = p_block->p_buffer[1];
 362                 p_out[2] = p_block->p_buffer[8] & 0xF0;
 363                 /* Sample 2 */
 364                 p_out[3] = p_block->p_buffer[2];
 365                 p_out[4] = p_block->p_buffer[3];
 366                 p_out[5] = p_block->p_buffer[8] << 4;
 367                 /* Sample 3 */
 368                 p_out[6] = p_block->p_buffer[4];
 369                 p_out[7] = p_block->p_buffer[5];
 370                 p_out[8] = p_block->p_buffer[9] & 0xF0;
 371                 /* Sample 4 */
 372                 p_out[9] = p_block->p_buffer[6];
 373                 p_out[10] = p_block->p_buffer[7];
 374                 p_out[11] = p_block->p_buffer[9] << 4;
 375
 376                 p_block->i_buffer -= 10;
 377                 p_block->p_buffer += 10;
 378                 p_out += 12;
 379             }
 380         }
 381         else
 382         {
 383             memcpy( p_aout_buffer->p_buffer,
 384                     p_block->p_buffer, p_block->i_buffer );
 385         }
 386
 387         block_Release( p_block );
 388         return p_aout_buffer;
 389     }
 390 }
 391
 392 /*****************************************************************************
 393  * CloseDecoder : lpcm decoder destruction
 394  *****************************************************************************/
 395 static void CloseDecoder( vlc_object_t *p_this )
 396 {
 397     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 398     free( p_dec->p_sys );
 399 }