git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libfdk-aacdec.c

   1 /*
   2  * AAC decoder wrapper
   3  * Copyright (c) 2012 Martin Storsjo
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   8  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   9  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
  10  *
  11  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
  12  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  13  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  14  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  18  */
  19
  20 #include <fdk-aac/aacdecoder_lib.h>
  21
  22 #include "libavutil/channel_layout.h"
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "internal.h"
  27
  28 /* The version macro is introduced the same time as the setting enum was
  29  * changed, so this check should suffice. */
  30 #ifndef AACDECODER_LIB_VL0
  31 #define AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS AAC_PCM_OUTPUT_CHANNELS
  32 #endif
  33
  34 enum ConcealMethod {
  35     CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING      =  0,
  36     CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION   =  1,
  37     CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION =  2,
  38     CONCEAL_METHOD_NB,
  39 };
  40
  41 typedef struct FDKAACDecContext {
  42     const AVClass *class;
  43     HANDLE_AACDECODER handle;
  44     int initialized;
  45     uint8_t *decoder_buffer;
  46     uint8_t *anc_buffer;
  47     enum ConcealMethod conceal_method;
  48     int drc_level;
  49     int drc_boost;
  50     int drc_heavy;
  51     int drc_cut;
  52 } FDKAACDecContext;
  53
  54
  55 #define DMX_ANC_BUFFSIZE       128
  56 #define DECODER_MAX_CHANNELS     6
  57 #define DECODER_BUFFSIZE      2048 * sizeof(INT_PCM)
  58
  59 #define OFFSET(x) offsetof(FDKAACDecContext, x)
  60 #define AD AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
  61 static const AVOption fdk_aac_dec_options[] = {
  62     { "conceal", "Error concealment method", OFFSET(conceal_method), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION }, CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING, CONCEAL_METHOD_NB - 1, AD, "conceal" },
  63     { "spectral", "Spectral muting",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING },      INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  64     { "noise",    "Noise Substitution",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION },   INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  65     { "energy",   "Energy Interpolation", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION }, INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  66     { "drc_boost", "Dynamic Range Control: boost, where [0] is none and [127] is max boost",
  67                      OFFSET(drc_boost),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  68     { "drc_cut",   "Dynamic Range Control: attenuation factor, where [0] is none and [127] is max compression",
  69                      OFFSET(drc_cut),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  70     { "drc_level", "Dynamic Range Control: reference level, quantized to 0.25dB steps where [0] is 0dB and [127] is -31.75dB",
  71                      OFFSET(drc_level),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 127, AD, NULL    },
  72     { "drc_heavy", "Dynamic Range Control: heavy compression, where [1] is on (RF mode) and [0] is off",
  73                      OFFSET(drc_heavy),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 1,   AD, NULL    },
  74     { NULL }
  75 };
  76
  77 static const AVClass fdk_aac_dec_class = {
  78     "libfdk-aac decoder", av_default_item_name, fdk_aac_dec_options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
  79 };
  80
  81 static int get_stream_info(AVCodecContext *avctx)
  82 {
  83     FDKAACDecContext *s   = avctx->priv_data;
  84     CStreamInfo *info     = aacDecoder_GetStreamInfo(s->handle);
  85     int channel_counts[0x24] = { 0 };
  86     int i, ch_error       = 0;
  87     uint64_t ch_layout    = 0;
  88
  89     if (!info) {
  90         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to get stream info\n");
  91         return AVERROR_UNKNOWN;
  92     }
  93
  94     if (info->sampleRate <= 0) {
  95         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stream info not initialized\n");
  96         return AVERROR_UNKNOWN;
  97     }
  98     avctx->sample_rate = info->sampleRate;
  99     avctx->frame_size  = info->frameSize;
 100
 101     for (i = 0; i < info->numChannels; i++) {
 102         AUDIO_CHANNEL_TYPE ctype = info->pChannelType[i];
 103         if (ctype <= ACT_NONE || ctype > FF_ARRAY_ELEMS(channel_counts)) {
 104             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unknown channel type\n");
 105             break;
 106         }
 107         channel_counts[ctype]++;
 108     }
 109     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 110            "%d channels - front:%d side:%d back:%d lfe:%d top:%d\n",
 111            info->numChannels,
 112            channel_counts[ACT_FRONT], channel_counts[ACT_SIDE],
 113            channel_counts[ACT_BACK],  channel_counts[ACT_LFE],
 114            channel_counts[ACT_FRONT_TOP] + channel_counts[ACT_SIDE_TOP] +
 115            channel_counts[ACT_BACK_TOP]  + channel_counts[ACT_TOP]);
 116
 117     switch (channel_counts[ACT_FRONT]) {
 118     case 4:
 119         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER |
 120                      AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER;
 121         break;
 122     case 3:
 123         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER;
 124         break;
 125     case 2:
 126         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 127         break;
 128     case 1:
 129         ch_layout |= AV_CH_FRONT_CENTER;
 130         break;
 131     default:
 132         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 133                "unsupported number of front channels: %d\n",
 134                channel_counts[ACT_FRONT]);
 135         ch_error = 1;
 136         break;
 137     }
 138     if (channel_counts[ACT_SIDE] > 0) {
 139         if (channel_counts[ACT_SIDE] == 2) {
 140             ch_layout |= AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT;
 141         } else {
 142             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 143                    "unsupported number of side channels: %d\n",
 144                    channel_counts[ACT_SIDE]);
 145             ch_error = 1;
 146         }
 147     }
 148     if (channel_counts[ACT_BACK] > 0) {
 149         switch (channel_counts[ACT_BACK]) {
 150         case 3:
 151             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT | AV_CH_BACK_CENTER;
 152             break;
 153         case 2:
 154             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT;
 155             break;
 156         case 1:
 157             ch_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
 158             break;
 159         default:
 160             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 161                    "unsupported number of back channels: %d\n",
 162                    channel_counts[ACT_BACK]);
 163             ch_error = 1;
 164             break;
 165         }
 166     }
 167     if (channel_counts[ACT_LFE] > 0) {
 168         if (channel_counts[ACT_LFE] == 1) {
 169             ch_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
 170         } else {
 171             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 172                    "unsupported number of LFE channels: %d\n",
 173                    channel_counts[ACT_LFE]);
 174             ch_error = 1;
 175         }
 176     }
 177     if (!ch_error &&
 178         av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != info->numChannels) {
 179         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unsupported channel configuration\n");
 180         ch_error = 1;
 181     }
 182     if (ch_error)
 183         avctx->channel_layout = 0;
 184     else
 185         avctx->channel_layout = ch_layout;
 186
 187     avctx->channels = info->numChannels;
 188
 189     return 0;
 190 }
 191
 192 static av_cold int fdk_aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 193 {
 194     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 195
 196     if (s->handle)
 197         aacDecoder_Close(s->handle);
 198     av_free(s->decoder_buffer);
 199     av_free(s->anc_buffer);
 200
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 static av_cold int fdk_aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 205 {
 206     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 207     AAC_DECODER_ERROR err;
 208     int ret;
 209
 210     s->handle = aacDecoder_Open(avctx->extradata_size ? TT_MP4_RAW : TT_MP4_ADTS, 1);
 211     if (!s->handle) {
 212         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error opening decoder\n");
 213         return AVERROR_UNKNOWN;
 214     }
 215
 216     if (avctx->extradata_size) {
 217         if ((err = aacDecoder_ConfigRaw(s->handle, &avctx->extradata,
 218                                         &avctx->extradata_size)) != AAC_DEC_OK) {
 219             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set extradata\n");
 220             return AVERROR_INVALIDDATA;
 221         }
 222     }
 223
 224     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_CONCEAL_METHOD,
 225                                    s->conceal_method)) != AAC_DEC_OK) {
 226         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set error concealment method\n");
 227         return AVERROR_UNKNOWN;
 228     }
 229
 230     if (avctx->request_channel_layout > 0 &&
 231         avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE) {
 232         int downmix_channels = -1;
 233
 234         switch (avctx->request_channel_layout) {
 235         case AV_CH_LAYOUT_STEREO:
 236         case AV_CH_LAYOUT_STEREO_DOWNMIX:
 237             downmix_channels = 2;
 238             break;
 239         case AV_CH_LAYOUT_MONO:
 240             downmix_channels = 1;
 241             break;
 242         default:
 243             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid request_channel_layout\n");
 244             break;
 245         }
 246
 247         if (downmix_channels != -1) {
 248             if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS,
 249                                     downmix_channels) != AAC_DEC_OK) {
 250                av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unable to set output channels in the decoder\n");
 251             } else {
 252                s->anc_buffer = av_malloc(DMX_ANC_BUFFSIZE);
 253                if (!s->anc_buffer) {
 254                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate ancillary buffer for the decoder\n");
 255                    ret = AVERROR(ENOMEM);
 256                    goto fail;
 257                }
 258                if (aacDecoder_AncDataInit(s->handle, s->anc_buffer, DMX_ANC_BUFFSIZE)) {
 259                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to register downmix ancillary buffer in the decoder\n");
 260                    ret = AVERROR_UNKNOWN;
 261                    goto fail;
 262                }
 263             }
 264         }
 265     }
 266
 267     if (s->drc_boost != -1) {
 268         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_BOOST_FACTOR, s->drc_boost) != AAC_DEC_OK) {
 269             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC boost factor in the decoder\n");
 270             return AVERROR_UNKNOWN;
 271         }
 272     }
 273
 274     if (s->drc_cut != -1) {
 275         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_ATTENUATION_FACTOR, s->drc_cut) != AAC_DEC_OK) {
 276             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC attenuation factor in the decoder\n");
 277             return AVERROR_UNKNOWN;
 278         }
 279     }
 280
 281     if (s->drc_level != -1) {
 282         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_REFERENCE_LEVEL, s->drc_level) != AAC_DEC_OK) {
 283             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC reference level in the decoder\n");
 284             return AVERROR_UNKNOWN;
 285         }
 286     }
 287
 288     if (s->drc_heavy != -1) {
 289         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_HEAVY_COMPRESSION, s->drc_heavy) != AAC_DEC_OK) {
 290             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC heavy compression in the decoder\n");
 291             return AVERROR_UNKNOWN;
 292         }
 293     }
 294
 295     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 296
 297     return 0;
 298 fail:
 299     fdk_aac_decode_close(avctx);
 300     return ret;
 301 }
 302
 303 static int fdk_aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 304                                 int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 305 {
 306     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 307     AVFrame *frame = data;
 308     int ret;
 309     AAC_DECODER_ERROR err;
 310     UINT valid = avpkt->size;
 311     uint8_t *buf, *tmpptr = NULL;
 312     int buf_size;
 313
 314     err = aacDecoder_Fill(s->handle, &avpkt->data, &avpkt->size, &valid);
 315     if (err != AAC_DEC_OK) {
 316         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "aacDecoder_Fill() failed: %x\n", err);
 317         return AVERROR_INVALIDDATA;
 318     }
 319
 320     if (s->initialized) {
 321         frame->nb_samples = avctx->frame_size;
 322         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
 323             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_get_buffer() failed\n");
 324             return ret;
 325         }
 326
 327         if (s->anc_buffer) {
 328             buf_size = DECODER_BUFFSIZE * DECODER_MAX_CHANNELS;
 329             buf = s->decoder_buffer;
 330         } else {
 331             buf = frame->extended_data[0];
 332             buf_size = avctx->channels * frame->nb_samples *
 333                        av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt);
 334         }
 335     } else {
 336         buf_size = DECODER_BUFFSIZE * DECODER_MAX_CHANNELS;
 337
 338         if (!s->decoder_buffer)
 339             s->decoder_buffer = av_malloc(buf_size);
 340         if (!s->decoder_buffer)
 341             return AVERROR(ENOMEM);
 342
 343         buf = tmpptr = s->decoder_buffer;
 344     }
 345
 346     err = aacDecoder_DecodeFrame(s->handle, (INT_PCM *) buf, buf_size, 0);
 347     if (err == AAC_DEC_NOT_ENOUGH_BITS) {
 348         ret = avpkt->size - valid;
 349         goto end;
 350     }
 351     if (err != AAC_DEC_OK) {
 352         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 353                "aacDecoder_DecodeFrame() failed: %x\n", err);
 354         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 355         goto end;
 356     }
 357
 358     if (!s->initialized) {
 359         if ((ret = get_stream_info(avctx)) < 0)
 360             goto end;
 361         s->initialized = 1;
 362         frame->nb_samples = avctx->frame_size;
 363     }
 364
 365     if (tmpptr) {
 366         frame->nb_samples = avctx->frame_size;
 367         if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0) {
 368             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "ff_get_buffer() failed\n");
 369             goto end;
 370         }
 371     }
 372     if (s->decoder_buffer) {
 373         memcpy(frame->extended_data[0], buf,
 374                avctx->channels * avctx->frame_size *
 375                av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
 376
 377         if (!s->anc_buffer)
 378             av_freep(&s->decoder_buffer);
 379     }
 380
 381     *got_frame_ptr = 1;
 382     ret = avpkt->size - valid;
 383
 384 end:
 385     return ret;
 386 }
 387
 388 static av_cold void fdk_aac_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 389 {
 390     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 391     AAC_DECODER_ERROR err;
 392
 393     if (!s->handle)
 394         return;
 395
 396     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle,
 397                                    AAC_TPDEC_CLEAR_BUFFER, 1)) != AAC_DEC_OK)
 398         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "failed to clear buffer when flushing\n");
 399 }
 400
 401 AVCodec ff_libfdk_aac_decoder = {
 402     .name           = "libfdk_aac",
 403     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fraunhofer FDK AAC"),
 404     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 405     .id             = AV_CODEC_ID_AAC,
 406     .priv_data_size = sizeof(FDKAACDecContext),
 407     .init           = fdk_aac_decode_init,
 408     .decode         = fdk_aac_decode_frame,
 409     .close          = fdk_aac_decode_close,
 410     .flush          = fdk_aac_decode_flush,
 411     .capabilities   = CODEC_CAP_DR1 | CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 412     .priv_class     = &fdk_aac_dec_class,
 413 };