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 FFmpeg.
   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 #define FDKDEC_VER_AT_LEAST(vl0, vl1) \
  29     (defined(AACDECODER_LIB_VL0) && \
  30         ((AACDECODER_LIB_VL0 > vl0) || \
  31          (AACDECODER_LIB_VL0 == vl0 && AACDECODER_LIB_VL1 >= vl1)))
  32
  33 #if !FDKDEC_VER_AT_LEAST(2, 5) // < 2.5.10
  34 #define AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS AAC_PCM_OUTPUT_CHANNELS
  35 #endif
  36
  37 enum ConcealMethod {
  38     CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING      =  0,
  39     CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION   =  1,
  40     CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION =  2,
  41     CONCEAL_METHOD_NB,
  42 };
  43
  44 typedef struct FDKAACDecContext {
  45     const AVClass *class;
  46     HANDLE_AACDECODER handle;
  47     uint8_t *decoder_buffer;
  48     int decoder_buffer_size;
  49     uint8_t *anc_buffer;
  50     int conceal_method;
  51     int drc_level;
  52     int drc_boost;
  53     int drc_heavy;
  54     int drc_effect;
  55     int drc_cut;
  56     int level_limit;
  57 } FDKAACDecContext;
  58
  59
  60 #define DMX_ANC_BUFFSIZE       128
  61 #define DECODER_MAX_CHANNELS     8
  62 #define DECODER_BUFFSIZE      2048 * sizeof(INT_PCM)
  63
  64 #define OFFSET(x) offsetof(FDKAACDecContext, x)
  65 #define AD AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
  66 static const AVOption fdk_aac_dec_options[] = {
  67     { "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" },
  68     { "spectral", "Spectral muting",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING },      INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  69     { "noise",    "Noise Substitution",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION },   INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  70     { "energy",   "Energy Interpolation", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION }, INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  71     { "drc_boost", "Dynamic Range Control: boost, where [0] is none and [127] is max boost",
  72                      OFFSET(drc_boost),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  73     { "drc_cut",   "Dynamic Range Control: attenuation factor, where [0] is none and [127] is max compression",
  74                      OFFSET(drc_cut),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  75     { "drc_level", "Dynamic Range Control: reference level, quantized to 0.25dB steps where [0] is 0dB and [127] is -31.75dB",
  76                      OFFSET(drc_level),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 127, AD, NULL    },
  77     { "drc_heavy", "Dynamic Range Control: heavy compression, where [1] is on (RF mode) and [0] is off",
  78                      OFFSET(drc_heavy),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 1,   AD, NULL    },
  79 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(2, 5) // 2.5.10
  80     { "level_limit", "Signal level limiting", OFFSET(level_limit), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, -1, 1, AD },
  81 #endif
  82 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(3, 0) // 3.0.0
  83     { "drc_effect","Dynamic Range Control: effect type, where e.g. [0] is none and [6] is general",
  84                      OFFSET(drc_effect),     AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 8,   AD, NULL    },
  85 #endif
  86     { NULL }
  87 };
  88
  89 static const AVClass fdk_aac_dec_class = {
  90     .class_name = "libfdk-aac decoder",
  91     .item_name  = av_default_item_name,
  92     .option     = fdk_aac_dec_options,
  93     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
  94 };
  95
  96 static int get_stream_info(AVCodecContext *avctx)
  97 {
  98     FDKAACDecContext *s   = avctx->priv_data;
  99     CStreamInfo *info     = aacDecoder_GetStreamInfo(s->handle);
 100     int channel_counts[0x24] = { 0 };
 101     int i, ch_error       = 0;
 102     uint64_t ch_layout    = 0;
 103
 104     if (!info) {
 105         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to get stream info\n");
 106         return AVERROR_UNKNOWN;
 107     }
 108
 109     if (info->sampleRate <= 0) {
 110         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stream info not initialized\n");
 111         return AVERROR_UNKNOWN;
 112     }
 113     avctx->sample_rate = info->sampleRate;
 114     avctx->frame_size  = info->frameSize;
 115
 116     for (i = 0; i < info->numChannels; i++) {
 117         AUDIO_CHANNEL_TYPE ctype = info->pChannelType[i];
 118         if (ctype <= ACT_NONE || ctype >= FF_ARRAY_ELEMS(channel_counts)) {
 119             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unknown channel type\n");
 120             break;
 121         }
 122         channel_counts[ctype]++;
 123     }
 124     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 125            "%d channels - front:%d side:%d back:%d lfe:%d top:%d\n",
 126            info->numChannels,
 127            channel_counts[ACT_FRONT], channel_counts[ACT_SIDE],
 128            channel_counts[ACT_BACK],  channel_counts[ACT_LFE],
 129            channel_counts[ACT_FRONT_TOP] + channel_counts[ACT_SIDE_TOP] +
 130            channel_counts[ACT_BACK_TOP]  + channel_counts[ACT_TOP]);
 131
 132     switch (channel_counts[ACT_FRONT]) {
 133     case 4:
 134         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER |
 135                      AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER;
 136         break;
 137     case 3:
 138         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER;
 139         break;
 140     case 2:
 141         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 142         break;
 143     case 1:
 144         ch_layout |= AV_CH_FRONT_CENTER;
 145         break;
 146     default:
 147         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 148                "unsupported number of front channels: %d\n",
 149                channel_counts[ACT_FRONT]);
 150         ch_error = 1;
 151         break;
 152     }
 153     if (channel_counts[ACT_SIDE] > 0) {
 154         if (channel_counts[ACT_SIDE] == 2) {
 155             ch_layout |= AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT;
 156         } else {
 157             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 158                    "unsupported number of side channels: %d\n",
 159                    channel_counts[ACT_SIDE]);
 160             ch_error = 1;
 161         }
 162     }
 163     if (channel_counts[ACT_BACK] > 0) {
 164         switch (channel_counts[ACT_BACK]) {
 165         case 3:
 166             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT | AV_CH_BACK_CENTER;
 167             break;
 168         case 2:
 169             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT;
 170             break;
 171         case 1:
 172             ch_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
 173             break;
 174         default:
 175             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 176                    "unsupported number of back channels: %d\n",
 177                    channel_counts[ACT_BACK]);
 178             ch_error = 1;
 179             break;
 180         }
 181     }
 182     if (channel_counts[ACT_LFE] > 0) {
 183         if (channel_counts[ACT_LFE] == 1) {
 184             ch_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
 185         } else {
 186             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 187                    "unsupported number of LFE channels: %d\n",
 188                    channel_counts[ACT_LFE]);
 189             ch_error = 1;
 190         }
 191     }
 192     if (!ch_error &&
 193         av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != info->numChannels) {
 194         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unsupported channel configuration\n");
 195         ch_error = 1;
 196     }
 197     if (ch_error)
 198         avctx->channel_layout = 0;
 199     else
 200         avctx->channel_layout = ch_layout;
 201
 202     avctx->channels = info->numChannels;
 203
 204     return 0;
 205 }
 206
 207 static av_cold int fdk_aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 208 {
 209     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 210
 211     if (s->handle)
 212         aacDecoder_Close(s->handle);
 213     av_freep(&s->decoder_buffer);
 214     av_freep(&s->anc_buffer);
 215
 216     return 0;
 217 }
 218
 219 static av_cold int fdk_aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 220 {
 221     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 222     AAC_DECODER_ERROR err;
 223
 224     s->handle = aacDecoder_Open(avctx->extradata_size ? TT_MP4_RAW : TT_MP4_ADTS, 1);
 225     if (!s->handle) {
 226         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error opening decoder\n");
 227         return AVERROR_UNKNOWN;
 228     }
 229
 230     if (avctx->extradata_size) {
 231         if ((err = aacDecoder_ConfigRaw(s->handle, &avctx->extradata,
 232                                         &avctx->extradata_size)) != AAC_DEC_OK) {
 233             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set extradata\n");
 234             return AVERROR_INVALIDDATA;
 235         }
 236     }
 237
 238     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_CONCEAL_METHOD,
 239                                    s->conceal_method)) != AAC_DEC_OK) {
 240         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set error concealment method\n");
 241         return AVERROR_UNKNOWN;
 242     }
 243
 244     if (avctx->request_channel_layout > 0 &&
 245         avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE) {
 246         int downmix_channels = -1;
 247
 248         switch (avctx->request_channel_layout) {
 249         case AV_CH_LAYOUT_STEREO:
 250         case AV_CH_LAYOUT_STEREO_DOWNMIX:
 251             downmix_channels = 2;
 252             break;
 253         case AV_CH_LAYOUT_MONO:
 254             downmix_channels = 1;
 255             break;
 256         default:
 257             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid request_channel_layout\n");
 258             break;
 259         }
 260
 261         if (downmix_channels != -1) {
 262             if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS,
 263                                     downmix_channels) != AAC_DEC_OK) {
 264                av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unable to set output channels in the decoder\n");
 265             } else {
 266                s->anc_buffer = av_malloc(DMX_ANC_BUFFSIZE);
 267                if (!s->anc_buffer) {
 268                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate ancillary buffer for the decoder\n");
 269                    return AVERROR(ENOMEM);
 270                }
 271                if (aacDecoder_AncDataInit(s->handle, s->anc_buffer, DMX_ANC_BUFFSIZE)) {
 272                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to register downmix ancillary buffer in the decoder\n");
 273                    return AVERROR_UNKNOWN;
 274                }
 275             }
 276         }
 277     }
 278
 279     if (s->drc_boost != -1) {
 280         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_BOOST_FACTOR, s->drc_boost) != AAC_DEC_OK) {
 281             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC boost factor in the decoder\n");
 282             return AVERROR_UNKNOWN;
 283         }
 284     }
 285
 286     if (s->drc_cut != -1) {
 287         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_ATTENUATION_FACTOR, s->drc_cut) != AAC_DEC_OK) {
 288             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC attenuation factor in the decoder\n");
 289             return AVERROR_UNKNOWN;
 290         }
 291     }
 292
 293     if (s->drc_level != -1) {
 294         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_REFERENCE_LEVEL, s->drc_level) != AAC_DEC_OK) {
 295             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC reference level in the decoder\n");
 296             return AVERROR_UNKNOWN;
 297         }
 298     }
 299
 300     if (s->drc_heavy != -1) {
 301         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_HEAVY_COMPRESSION, s->drc_heavy) != AAC_DEC_OK) {
 302             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC heavy compression in the decoder\n");
 303             return AVERROR_UNKNOWN;
 304         }
 305     }
 306
 307 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(2, 5) // 2.5.10
 308     if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_LIMITER_ENABLE, s->level_limit) != AAC_DEC_OK) {
 309         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set in signal level limiting in the decoder\n");
 310         return AVERROR_UNKNOWN;
 311     }
 312 #endif
 313
 314 #if FDKDEC_VER_AT_LEAST(3, 0) // 3.0.0
 315     if (s->drc_effect != -1) {
 316         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_UNIDRC_SET_EFFECT, s->drc_effect) != AAC_DEC_OK) {
 317             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC effect type in the decoder\n");
 318             return AVERROR_UNKNOWN;
 319         }
 320     }
 321 #endif
 322
 323     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 324
 325     s->decoder_buffer_size = DECODER_BUFFSIZE * DECODER_MAX_CHANNELS;
 326     s->decoder_buffer = av_malloc(s->decoder_buffer_size);
 327     if (!s->decoder_buffer)
 328         return AVERROR(ENOMEM);
 329
 330     return 0;
 331 }
 332
 333 static int fdk_aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 334                                 int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 335 {
 336     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 337     AVFrame *frame = data;
 338     int ret;
 339     AAC_DECODER_ERROR err;
 340     UINT valid = avpkt->size;
 341
 342     err = aacDecoder_Fill(s->handle, &avpkt->data, &avpkt->size, &valid);
 343     if (err != AAC_DEC_OK) {
 344         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "aacDecoder_Fill() failed: %x\n", err);
 345         return AVERROR_INVALIDDATA;
 346     }
 347
 348     err = aacDecoder_DecodeFrame(s->handle, (INT_PCM *) s->decoder_buffer, s->decoder_buffer_size / sizeof(INT_PCM), 0);
 349     if (err == AAC_DEC_NOT_ENOUGH_BITS) {
 350         ret = avpkt->size - valid;
 351         goto end;
 352     }
 353     if (err != AAC_DEC_OK) {
 354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 355                "aacDecoder_DecodeFrame() failed: %x\n", err);
 356         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 357         goto end;
 358     }
 359
 360     if ((ret = get_stream_info(avctx)) < 0)
 361         goto end;
 362     frame->nb_samples = avctx->frame_size;
 363
 364     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 365         goto end;
 366
 367     memcpy(frame->extended_data[0], s->decoder_buffer,
 368            avctx->channels * avctx->frame_size *
 369            av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
 370
 371     *got_frame_ptr = 1;
 372     ret = avpkt->size - valid;
 373
 374 end:
 375     return ret;
 376 }
 377
 378 static av_cold void fdk_aac_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 379 {
 380     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 381     AAC_DECODER_ERROR err;
 382
 383     if (!s->handle)
 384         return;
 385
 386     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle,
 387                                    AAC_TPDEC_CLEAR_BUFFER, 1)) != AAC_DEC_OK)
 388         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "failed to clear buffer when flushing\n");
 389 }
 390
 391 AVCodec ff_libfdk_aac_decoder = {
 392     .name           = "libfdk_aac",
 393     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fraunhofer FDK AAC"),
 394     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 395     .id             = AV_CODEC_ID_AAC,
 396     .priv_data_size = sizeof(FDKAACDecContext),
 397     .init           = fdk_aac_decode_init,
 398     .decode         = fdk_aac_decode_frame,
 399     .close          = fdk_aac_decode_close,
 400     .flush          = fdk_aac_decode_flush,
 401     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 402     .priv_class     = &fdk_aac_dec_class,
 403     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 404                       FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 405     .wrapper_name   = "libfdk",
 406 };