]> git.sesse.net Git - vlc/blobdiff - src/audio_output/dec.c
aout: add wait parameter to aout_DecFlush()
[vlc] / src / audio_output / dec.c
index 4946a525ccfa781a2145084d06dbe84dc3f2076a..74440728958b99b98bfa0e09b5e0cd51c1455be4 100644 (file)
@@ -1,24 +1,24 @@
 /*****************************************************************************
  * dec.c : audio output API towards decoders
  *****************************************************************************
- * Copyright (C) 2002-2007 the VideoLAN team
+ * Copyright (C) 2002-2007 VLC authors and VideoLAN
  * $Id$
  *
  * Authors: Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
  *
- * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
  * (at your option) any later version.
  *
  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
  *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this program; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
+ * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  *****************************************************************************/
 
 /*****************************************************************************
 #include <assert.h>
 
 #include <vlc_common.h>
-
 #include <vlc_aout.h>
 #include <vlc_input.h>
 
 #include "aout_internal.h"
+#include "libvlc.h"
 
-#undef aout_DecNew
 /**
  * Creates an audio output
  */
-aout_input_t *aout_DecNew( audio_output_t *p_aout,
-                           audio_sample_format_t *p_format,
-                           const audio_replay_gain_t *p_replay_gain,
-                           const aout_request_vout_t *p_request_vout )
+int aout_DecNew( audio_output_t *p_aout,
+                 const audio_sample_format_t *p_format,
+                 const audio_replay_gain_t *p_replay_gain,
+                 const aout_request_vout_t *p_request_vout )
 {
     /* Sanitize audio format */
-    if( p_format->i_channels > 32 )
-    {
-        msg_Err( p_aout, "too many audio channels (%u)",
-                 p_format->i_channels );
-        return NULL;
-    }
-    if( p_format->i_channels <= 0 )
-    {
-        msg_Err( p_aout, "no audio channels" );
-        return NULL;
-    }
     if( p_format->i_channels != aout_FormatNbChannels( p_format ) )
     {
         msg_Err( p_aout, "incompatible audio channels count with layout mask" );
-        return NULL;
+        return -1;
     }
 
-    if( p_format->i_rate > 192000 )
+    if( p_format->i_rate > 352800 )
     {
         msg_Err( p_aout, "excessive audio sample frequency (%u)",
                  p_format->i_rate );
-        return NULL;
+        return -1;
     }
     if( p_format->i_rate < 4000 )
     {
         msg_Err( p_aout, "too low audio sample frequency (%u)",
                  p_format->i_rate );
-        return NULL;
+        return -1;
     }
 
-    aout_input_t *p_input = calloc( 1, sizeof(aout_input_t));
-    if( !p_input )
-        return NULL;
+    aout_owner_t *owner = aout_owner(p_aout);
 
-    p_input->b_error = true;
-    p_input->i_pause_date = VLC_TS_INVALID;
+    /* TODO: reduce lock scope depending on decoder's real need */
+    aout_OutputLock (p_aout);
 
-    aout_FormatPrepare( p_format );
+    var_Destroy( p_aout, "stereo-mode" );
 
-    memcpy( &p_input->input, p_format,
-            sizeof(audio_sample_format_t) );
-    if( p_replay_gain )
-        p_input->replay_gain = *p_replay_gain;
+    /* Create the audio output stream */
+    owner->volume = aout_volume_New (p_aout, p_replay_gain);
 
-    /* We can only be called by the decoder, so no need to lock
-     * p_input->lock. */
-    aout_owner_t *owner = aout_owner(p_aout);
-    aout_lock( p_aout );
-    assert (owner->input == NULL);
-    owner->input = p_input;
+    atomic_store (&owner->restart, 0);
+    owner->input_format = *p_format;
+    owner->mixer_format = owner->input_format;
+    owner->request_vout = *p_request_vout;
 
-    var_Destroy( p_aout, "audio-device" );
-    var_Destroy( p_aout, "audio-channels" );
+    if (aout_OutputNew (p_aout, &owner->mixer_format))
+        goto error;
+    aout_volume_SetFormat (owner->volume, owner->mixer_format.i_format);
 
-    /* Recreate the output using the new format. */
-    if( aout_OutputNew( p_aout, p_format ) < 0 )
-#warning Input without output and mixer = bad idea.
-        goto out;
-
-    assert (owner->volume.mixer == NULL);
-    owner->volume.mixer = aout_MixerNew (p_aout, &owner->mixer_format);
-    if (owner->volume.mixer == NULL)
+    /* Create the audio filtering "input" pipeline */
+    owner->filters = aout_FiltersNew (p_aout, p_format, &owner->mixer_format,
+                                      &owner->request_vout);
+    if (owner->filters == NULL)
     {
-        aout_OutputDelete( p_aout );
-#warning Memory leak.
-        p_input = NULL;
-        goto out;
+        aout_OutputDelete (p_aout);
+error:
+        aout_volume_Delete (owner->volume);
+        aout_OutputUnlock (p_aout);
+        return -1;
     }
 
-    aout_InputNew( p_aout, p_input, p_request_vout );
-out:
-    aout_unlock( p_aout );
-    return p_input;
+    owner->sync.end = VLC_TS_INVALID;
+    owner->sync.resamp_type = AOUT_RESAMPLING_NONE;
+    owner->sync.discontinuity = true;
+    aout_OutputUnlock (p_aout);
+
+    atomic_init (&owner->buffers_lost, 0);
+    return 0;
 }
 
-/*****************************************************************************
- * aout_DecDelete : delete a decoder
- *****************************************************************************/
-void aout_DecDelete( audio_output_t * p_aout, aout_input_t * p_input )
+/**
+ * Stops all plugins involved in the audio output.
+ */
+void aout_DecDelete (audio_output_t *aout)
 {
-    aout_owner_t *owner = aout_owner (p_aout);
-    struct audio_mixer *mixer;
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
 
-    aout_lock( p_aout );
-    /* Remove the input. */
-    assert (owner->input == p_input); /* buggy decoder? */
-    owner->input = NULL;
-    aout_InputDelete( p_aout, p_input );
-
-    aout_OutputDelete( p_aout );
-    mixer = owner->volume.mixer;
-    owner->volume.mixer = NULL;
-    var_Destroy( p_aout, "audio-device" );
-    var_Destroy( p_aout, "audio-channels" );
+    aout_OutputLock (aout);
+    if (owner->mixer_format.i_format)
+    {
+        aout_FiltersDelete (aout, owner->filters);
+        aout_OutputDelete (aout);
+    }
+    aout_volume_Delete (owner->volume);
+    aout_OutputUnlock (aout);
+    var_Destroy (aout, "stereo-mode");
+}
 
-    aout_unlock( p_aout );
+static int aout_CheckReady (audio_output_t *aout)
+{
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
 
-    aout_MixerDelete (mixer);
-    free( p_input );
+    int restart = atomic_exchange (&owner->restart, 0);
+    if (unlikely(restart))
+    {
+        if (owner->mixer_format.i_format)
+            aout_FiltersDelete (aout, owner->filters);
+
+        if (restart & AOUT_RESTART_OUTPUT)
+        {   /* Reinitializes the output */
+            msg_Dbg (aout, "restarting output...");
+            if (owner->mixer_format.i_format)
+                aout_OutputDelete (aout);
+            owner->mixer_format = owner->input_format;
+            if (aout_OutputNew (aout, &owner->mixer_format))
+                owner->mixer_format.i_format = 0;
+            aout_volume_SetFormat (owner->volume,
+                                   owner->mixer_format.i_format);
+        }
+
+        msg_Dbg (aout, "restarting filters...");
+        owner->sync.end = VLC_TS_INVALID;
+        owner->sync.resamp_type = AOUT_RESAMPLING_NONE;
+
+        if (owner->mixer_format.i_format)
+        {
+            owner->filters = aout_FiltersNew (aout, &owner->input_format,
+                                              &owner->mixer_format,
+                                              &owner->request_vout);
+            if (owner->filters == NULL)
+            {
+                aout_OutputDelete (aout);
+                owner->mixer_format.i_format = 0;
+            }
+        }
+        /* TODO: This would be a good time to call clean up any video output
+         * left over by an audio visualization:
+        input_resource_TerminatVout(MAGIC HERE); */
+    }
+    return (owner->mixer_format.i_format) ? 0 : -1;
 }
 
+/**
+ * Marks the audio output for restart, to update any parameter of the output
+ * plug-in (e.g. output device or channel mapping).
+ */
+void aout_RequestRestart (audio_output_t *aout, unsigned mode)
+{
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
+    atomic_fetch_or (&owner->restart, mode);
+    msg_Dbg (aout, "restart requested (%u)", mode);
+}
 
 /*
  * Buffer management
  */
 
-/*****************************************************************************
- * aout_DecNewBuffer : ask for a new empty buffer
- *****************************************************************************/
-aout_buffer_t * aout_DecNewBuffer( aout_input_t * p_input,
-                                   size_t i_nb_samples )
+static void aout_StopResampling (audio_output_t *aout)
 {
-    size_t length = i_nb_samples * p_input->input.i_bytes_per_frame
-                                 / p_input->input.i_frame_length;
-    block_t *block = block_Alloc( length );
-    if( likely(block != NULL) )
-    {
-        block->i_nb_samples = i_nb_samples;
-        block->i_pts = block->i_length = 0;
-    }
-    return block;
-}
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
 
-/*****************************************************************************
- * aout_DecDeleteBuffer : destroy an undecoded buffer
- *****************************************************************************/
-void aout_DecDeleteBuffer( audio_output_t * p_aout, aout_input_t * p_input,
-                           aout_buffer_t * p_buffer )
-{
-    (void)p_aout; (void)p_input;
-    aout_BufferFree( p_buffer );
+    owner->sync.resamp_type = AOUT_RESAMPLING_NONE;
+    aout_FiltersAdjustResampling (owner->filters, 0);
 }
 
-/*****************************************************************************
- * aout_DecPlay : filter & mix the decoded buffer
- *****************************************************************************/
-int aout_DecPlay( audio_output_t * p_aout, aout_input_t * p_input,
-                  aout_buffer_t * p_buffer, int i_input_rate )
+static void aout_DecSilence (audio_output_t *aout, mtime_t length, mtime_t pts)
 {
-    aout_owner_t *owner = aout_owner (p_aout);
-    assert( i_input_rate >= INPUT_RATE_DEFAULT / AOUT_MAX_INPUT_RATE &&
-            i_input_rate <= INPUT_RATE_DEFAULT * AOUT_MAX_INPUT_RATE );
-    assert( p_buffer->i_pts > 0 );
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
+    const audio_sample_format_t *fmt = &owner->mixer_format;
+    size_t frames = (fmt->i_rate * length) / CLOCK_FREQ;
+    block_t *block;
 
-    p_buffer->i_length = (mtime_t)p_buffer->i_nb_samples * 1000000
-                                / p_input->input.i_rate;
+    if (AOUT_FMT_SPDIF(fmt))
+        block = block_Alloc (4 * frames);
+    else
+        block = block_Alloc (frames * fmt->i_bytes_per_frame);
+    if (unlikely(block == NULL))
+        return; /* uho! */
+
+    msg_Dbg (aout, "inserting %zu zeroes", frames);
+    memset (block->p_buffer, 0, block->i_buffer);
+    block->i_nb_samples = frames;
+    block->i_pts = pts;
+    block->i_dts = pts;
+    block->i_length = length;
+    aout_OutputPlay (aout, block);
+}
 
-    aout_lock( p_aout );
-    if( p_input->b_error )
+static void aout_DecSynchronize (audio_output_t *aout, mtime_t dec_pts,
+                                 int input_rate)
+{
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
+    mtime_t drift;
+
+    /**
+     * Depending on the drift between the actual and intended playback times,
+     * the audio core may ignore the drift, trigger upsampling or downsampling,
+     * insert silence or even discard samples.
+     * Future VLC versions may instead adjust the input rate.
+     *
+     * The audio output plugin is responsible for estimating its actual
+     * playback time, or rather the estimated time when the next sample will
+     * be played. (The actual playback time is always the current time, that is
+     * to say mdate(). It is not an useful statistic.)
+     *
+     * Most audio output plugins can estimate the delay until playback of
+     * the next sample to be written to the buffer, or equally the time until
+     * all samples in the buffer will have been played. Then:
+     *    pts = mdate() + delay
+     */
+    if (aout_OutputTimeGet (aout, &drift) != 0)
+        return; /* nothing can be done if timing is unknown */
+    drift += mdate () - dec_pts;
+
+    /* Late audio output.
+     * This can happen due to insufficient caching, scheduling jitter
+     * or bug in the decoder. Ideally, the output would seek backward. But that
+     * is not portable, not supported by some hardware and often unsafe/buggy
+     * where supported. The other alternative is to flush the buffers
+     * completely. */
+    if (drift > (owner->sync.discontinuity ? 0
+                  : +3 * input_rate * AOUT_MAX_PTS_DELAY / INPUT_RATE_DEFAULT))
     {
-        aout_unlock( p_aout );
-        aout_BufferFree( p_buffer );
-        return -1;
+        if (!owner->sync.discontinuity)
+            msg_Warn (aout, "playback way too late (%"PRId64"): "
+                      "flushing buffers", drift);
+        else
+            msg_Dbg (aout, "playback too late (%"PRId64"): "
+                     "flushing buffers", drift);
+        aout_OutputFlush (aout, false);
+
+        aout_StopResampling (aout);
+        owner->sync.end = VLC_TS_INVALID;
+        owner->sync.discontinuity = true;
+
+        /* Now the output might be too early... Recheck. */
+        if (aout_OutputTimeGet (aout, &drift) != 0)
+            return; /* nothing can be done if timing is unknown */
+        drift += mdate () - dec_pts;
     }
 
-    /* Input */
-    aout_InputCheckAndRestart( p_aout, p_input );
-    p_buffer = aout_InputPlay( p_aout, p_input, p_buffer, i_input_rate );
+    /* Early audio output.
+     * This is rare except at startup when the buffers are still empty. */
+    if (drift < (owner->sync.discontinuity ? 0
+                : -3 * input_rate * AOUT_MAX_PTS_ADVANCE / INPUT_RATE_DEFAULT))
+    {
+        if (!owner->sync.discontinuity)
+            msg_Warn (aout, "playback way too early (%"PRId64"): "
+                      "playing silence", drift);
+        aout_DecSilence (aout, -drift, dec_pts);
+
+        aout_StopResampling (aout);
+        owner->sync.discontinuity = true;
+        drift = 0;
+    }
 
-    if( p_buffer != NULL )
+    /* Resampling */
+    if (drift > +AOUT_MAX_PTS_DELAY
+     && owner->sync.resamp_type != AOUT_RESAMPLING_UP)
+    {
+        msg_Warn (aout, "playback too late (%"PRId64"): up-sampling",
+                  drift);
+        owner->sync.resamp_type = AOUT_RESAMPLING_UP;
+        owner->sync.resamp_start_drift = +drift;
+    }
+    if (drift < -AOUT_MAX_PTS_ADVANCE
+     && owner->sync.resamp_type != AOUT_RESAMPLING_DOWN)
     {
-        /* Mixer */
-        float amp = owner->volume.multiplier * p_input->multiplier;
-        aout_MixerRun (owner->volume.mixer, p_buffer, amp);
+        msg_Warn (aout, "playback too early (%"PRId64"): down-sampling",
+                  drift);
+        owner->sync.resamp_type = AOUT_RESAMPLING_DOWN;
+        owner->sync.resamp_start_drift = -drift;
+    }
+
+    if (owner->sync.resamp_type == AOUT_RESAMPLING_NONE)
+        return; /* Everything is fine. Nothing to do. */
 
-        /* Output */
-        aout_OutputPlay( p_aout, p_buffer );
+    if (llabs (drift) > 2 * owner->sync.resamp_start_drift)
+    {   /* If the drift is ever increasing, then something is seriously wrong.
+         * Cease resampling and hope for the best. */
+        msg_Warn (aout, "timing screwed (drift: %"PRId64" us): "
+                  "stopping resampling", drift);
+        aout_StopResampling (aout);
+        return;
     }
 
-    aout_unlock( p_aout );
-    return 0;
+    /* Resampling has been triggered earlier. This checks if it needs to be
+     * increased or decreased. Resampling rate changes must be kept slow for
+     * the comfort of listeners. */
+    int adj = (owner->sync.resamp_type == AOUT_RESAMPLING_UP) ? +2 : -2;
+
+    if (2 * llabs (drift) <= owner->sync.resamp_start_drift)
+        /* If the drift has been reduced from more than half its initial
+         * value, then it is time to switch back the resampling direction. */
+        adj *= -1;
+
+    if (!aout_FiltersAdjustResampling (owner->filters, adj))
+    {   /* Everything is back to normal: stop resampling. */
+        owner->sync.resamp_type = AOUT_RESAMPLING_NONE;
+        msg_Dbg (aout, "resampling stopped (drift: %"PRId64" us)", drift);
+    }
 }
 
-int aout_DecGetResetLost( audio_output_t *p_aout, aout_input_t *p_input )
+/*****************************************************************************
+ * aout_DecPlay : filter & mix the decoded buffer
+ *****************************************************************************/
+int aout_DecPlay (audio_output_t *aout, block_t *block, int input_rate)
 {
-    int val;
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
+
+    assert (input_rate >= INPUT_RATE_DEFAULT / AOUT_MAX_INPUT_RATE);
+    assert (input_rate <= INPUT_RATE_DEFAULT * AOUT_MAX_INPUT_RATE);
+    assert (block->i_pts >= VLC_TS_0);
+
+    block->i_length = CLOCK_FREQ * block->i_nb_samples
+                                 / owner->input_format.i_rate;
+
+    aout_OutputLock (aout);
+    if (unlikely(aout_CheckReady (aout)))
+        goto drop; /* Pipeline is unrecoverably broken :-( */
+
+    const mtime_t now = mdate (), advance = block->i_pts - now;
+    if (advance < -AOUT_MAX_PTS_DELAY)
+    {   /* Late buffer can be caused by bugs in the decoder, by scheduling
+         * latency spikes (excessive load, SIGSTOP, etc.) or if buffering is
+         * insufficient. We assume the PTS is wrong and play the buffer anyway:
+         * Hopefully video has encountered a similar PTS problem as audio. */
+        msg_Warn (aout, "buffer too late (%"PRId64" us): dropped", advance);
+        goto drop;
+    }
+    if (advance > AOUT_MAX_ADVANCE_TIME)
+    {   /* Early buffers can only be caused by bugs in the decoder. */
+        msg_Err (aout, "buffer too early (%"PRId64" us): dropped", advance);
+        goto drop;
+    }
+    if (block->i_flags & BLOCK_FLAG_DISCONTINUITY)
+        owner->sync.discontinuity = true;
 
-    aout_lock( p_aout );
-    val = p_input->i_buffer_lost;
-    p_input->i_buffer_lost = 0;
-    aout_unlock( p_aout );
+    block = aout_FiltersPlay (owner->filters, block, input_rate);
+    if (block == NULL)
+        goto lost;
 
-    return val;
+    /* Software volume */
+    aout_volume_Amplify (owner->volume, block);
+
+    /* Drift correction */
+    aout_DecSynchronize (aout, block->i_pts, input_rate);
+
+    /* Output */
+    owner->sync.end = block->i_pts + block->i_length + 1;
+    owner->sync.discontinuity = false;
+    aout_OutputPlay (aout, block);
+out:
+    aout_OutputUnlock (aout);
+    return 0;
+drop:
+    owner->sync.discontinuity = true;
+    block_Release (block);
+lost:
+    atomic_fetch_add(&owner->buffers_lost, 1);
+    goto out;
 }
 
-void aout_DecChangePause( audio_output_t *p_aout, aout_input_t *p_input, bool b_paused, mtime_t i_date )
+int aout_DecGetResetLost (audio_output_t *aout)
 {
-    aout_owner_t *owner = aout_owner (p_aout);
-
-    aout_lock( p_aout );
-    assert (owner->input == p_input);
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
+    return atomic_exchange(&owner->buffers_lost, 0);
+}
 
-    aout_OutputPause( p_aout, b_paused, i_date );
+void aout_DecChangePause (audio_output_t *aout, bool paused, mtime_t date)
+{
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
 
-    if( b_paused )
+    aout_OutputLock (aout);
+    if (owner->sync.end != VLC_TS_INVALID)
     {
-        p_input->i_pause_date = i_date;
+        if (paused)
+            owner->sync.end -= date;
+        else
+            owner->sync.end += date;
     }
-    else
-    {
-        assert( p_input->i_pause_date != VLC_TS_INVALID );
-
-        mtime_t i_duration = i_date - p_input->i_pause_date;
-        p_input->i_pause_date = VLC_TS_INVALID;
-        aout_FifoMoveDates( &p_input->fifo, i_duration );
-    }
-    aout_unlock( p_aout );
+    if (owner->mixer_format.i_format)
+        aout_OutputPause (aout, paused, date);
+    aout_OutputUnlock (aout);
 }
 
-void aout_DecFlush( audio_output_t *p_aout, aout_input_t *p_input )
+void aout_DecFlush (audio_output_t *aout, bool wait)
 {
-    aout_lock( p_aout );
-    aout_FifoReset( &p_input->fifo );
-    aout_OutputFlush( p_aout, false );
-    aout_unlock( p_aout );
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
+
+    aout_OutputLock (aout);
+    owner->sync.end = VLC_TS_INVALID;
+    if (owner->mixer_format.i_format)
+        aout_OutputFlush (aout, wait);
+    aout_OutputUnlock (aout);
 }
 
-bool aout_DecIsEmpty( audio_output_t * p_aout, aout_input_t * p_input )
+bool aout_DecIsEmpty (audio_output_t *aout)
 {
-    mtime_t end_date;
-
-    aout_lock( p_aout );
-    end_date = aout_FifoNextStart( &p_input->fifo );
-    aout_unlock( p_aout );
-    return end_date == VLC_TS_INVALID || end_date <= mdate();
+    aout_owner_t *owner = aout_owner (aout);
+    mtime_t now = mdate ();
+    bool empty = true;
+
+    aout_OutputLock (aout);
+    if (owner->sync.end != VLC_TS_INVALID)
+        empty = owner->sync.end <= now;
+    if (empty && owner->mixer_format.i_format)
+        /* The last PTS has elapsed already. So the underlying audio output
+         * buffer should be empty or almost. Thus draining should be fast
+         * and will not block the caller too long. */
+        aout_OutputFlush (aout, true);
+    aout_OutputUnlock (aout);
+    return empty;
 }