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

   1 /*
   2  * AAC encoder wrapper
   3  * Copyright (c) 2012 Martin Storsjo
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <fdk-aac/aacenc_lib.h>
  23
  24 #include "avcodec.h"
  25 #include "audio_frame_queue.h"
  26 #include "internal.h"
  27 #include "libavutil/audioconvert.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29
  30 typedef struct AACContext {
  31     const AVClass *class;
  32     HANDLE_AACENCODER handle;
  33     int afterburner;
  34     int eld_sbr;
  35     int signaling;
  36     int latm;
  37     int header_period;
  38
  39     AudioFrameQueue afq;
  40 } AACContext;
  41
  42 static const AVOption aac_enc_options[] = {
  43     { "afterburner", "Afterburner (improved quality)", offsetof(AACContext, afterburner), AV_OPT_TYPE_INT, { 1 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
  44     { "eld_sbr", "Enable SBR for ELD (for SBR in other configurations, use the -profile parameter)", offsetof(AACContext, eld_sbr), AV_OPT_TYPE_INT, { 0 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
  45     { "signaling", "SBR/PS signaling style", offsetof(AACContext, signaling), AV_OPT_TYPE_INT, { -1 }, -1, 2, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
  46     { "default", "Choose signaling implicitly (explicit hierarchical by default, implicit if global header is disabled)", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { -1 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
  47     { "implicit", "Implicit backwards compatible signaling", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { 0 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
  48     { "explicit_sbr", "Explicit SBR, implicit PS signaling", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { 1 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
  49     { "explicit_hierarchical", "Explicit hierarchical signaling", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { 2 }, 0, 0, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM, "signaling" },
  50     { "latm", "Output LATM/LOAS encapsulated data", offsetof(AACContext, latm), AV_OPT_TYPE_INT, { 0 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
  51     { "header_period", "StreamMuxConfig and PCE repetition period (in frames)", offsetof(AACContext, header_period), AV_OPT_TYPE_INT, { 0 }, 0, 0xffff, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
  52     { NULL }
  53 };
  54
  55 static const AVClass aac_enc_class = {
  56     "libfdk_aac", av_default_item_name, aac_enc_options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
  57 };
  58
  59 static const char *aac_get_error(AACENC_ERROR err)
  60 {
  61     switch (err) {
  62     case AACENC_OK:
  63         return "No error";
  64     case AACENC_INVALID_HANDLE:
  65         return "Invalid handle";
  66     case AACENC_MEMORY_ERROR:
  67         return "Memory allocation error";
  68     case AACENC_UNSUPPORTED_PARAMETER:
  69         return "Unsupported parameter";
  70     case AACENC_INVALID_CONFIG:
  71         return "Invalid config";
  72     case AACENC_INIT_ERROR:
  73         return "Initialization error";
  74     case AACENC_INIT_AAC_ERROR:
  75         return "AAC library initialization error";
  76     case AACENC_INIT_SBR_ERROR:
  77         return "SBR library initialization error";
  78     case AACENC_INIT_TP_ERROR:
  79         return "Transport library initialization error";
  80     case AACENC_INIT_META_ERROR:
  81         return "Metadata library initialization error";
  82     case AACENC_ENCODE_ERROR:
  83         return "Encoding error";
  84     case AACENC_ENCODE_EOF:
  85         return "End of file";
  86     default:
  87         return "Unknown error";
  88     }
  89 }
  90
  91 static int aac_encode_close(AVCodecContext *avctx)
  92 {
  93     AACContext *s = avctx->priv_data;
  94
  95     if (s->handle)
  96         aacEncClose(&s->handle);
  97 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
  98     av_freep(&avctx->coded_frame);
  99 #endif
 100     av_freep(&avctx->extradata);
 101     ff_af_queue_close(&s->afq);
 102
 103     return 0;
 104 }
 105
 106 static av_cold int aac_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 107 {
 108     AACContext *s = avctx->priv_data;
 109     int ret = AVERROR(EINVAL);
 110     AACENC_InfoStruct info = { 0 };
 111     CHANNEL_MODE mode;
 112     AACENC_ERROR err;
 113     int aot = FF_PROFILE_AAC_LOW + 1;
 114     int sce = 0, cpe = 0;
 115
 116     if ((err = aacEncOpen(&s->handle, 0, avctx->channels)) != AACENC_OK) {
 117         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to open the encoder: %s\n",
 118                aac_get_error(err));
 119         goto error;
 120     }
 121
 122     if (avctx->profile != FF_PROFILE_UNKNOWN)
 123         aot = avctx->profile + 1;
 124
 125     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_AOT, aot)) != AACENC_OK) {
 126         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the AOT %d: %s\n",
 127                aot, aac_get_error(err));
 128         goto error;
 129     }
 130
 131     if (aot == FF_PROFILE_AAC_ELD + 1 && s->eld_sbr) {
 132         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_SBR_MODE,
 133                                        1)) != AACENC_OK) {
 134             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to enable SBR for ELD: %s\n",
 135                    aac_get_error(err));
 136             goto error;
 137         }
 138     }
 139
 140     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_SAMPLERATE,
 141                                    avctx->sample_rate)) != AACENC_OK) {
 142         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the sample rate %d: %s\n",
 143                avctx->sample_rate, aac_get_error(err));
 144         goto error;
 145     }
 146
 147     switch (avctx->channels) {
 148     case 1: mode = MODE_1;       sce = 1; cpe = 0; break;
 149     case 2: mode = MODE_2;       sce = 0; cpe = 1; break;
 150     case 3: mode = MODE_1_2;     sce = 1; cpe = 1; break;
 151     case 4: mode = MODE_1_2_1;   sce = 2; cpe = 1; break;
 152     case 5: mode = MODE_1_2_2;   sce = 1; cpe = 2; break;
 153     case 6: mode = MODE_1_2_2_1; sce = 2; cpe = 2; break;
 154     default:
 155         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 156                "Unsupported number of channels %d\n", avctx->channels);
 157         goto error;
 158     }
 159
 160     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_CHANNELMODE,
 161                                    mode)) != AACENC_OK) {
 162         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 163                "Unable to set channel mode %d: %s\n", mode, aac_get_error(err));
 164         goto error;
 165     }
 166
 167     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_CHANNELORDER,
 168                                    1)) != AACENC_OK) {
 169         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 170                "Unable to set wav channel order %d: %s\n",
 171                mode, aac_get_error(err));
 172         goto error;
 173     }
 174
 175     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
 176         int mode = avctx->global_quality;
 177         if (mode <  1 || mode > 5) {
 178             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 179                    "VBR quality %d out of range, should be 1-5\n", mode);
 180             mode = av_clip(mode, 1, 5);
 181         }
 182         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_BITRATEMODE,
 183                                        mode)) != AACENC_OK) {
 184             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the VBR bitrate mode %d: %s\n",
 185                    mode, aac_get_error(err));
 186             goto error;
 187         }
 188     } else {
 189         if (avctx->bit_rate <= 0) {
 190             if (avctx->profile == FF_PROFILE_AAC_HE_V2) {
 191                 sce = 1;
 192                 cpe = 0;
 193             }
 194             avctx->bit_rate = (96*sce + 128*cpe) * avctx->sample_rate / 44;
 195             if (avctx->profile == FF_PROFILE_AAC_HE ||
 196                 avctx->profile == FF_PROFILE_AAC_HE_V2 ||
 197                 s->eld_sbr)
 198                 avctx->bit_rate /= 2;
 199         }
 200         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_BITRATE,
 201                                        avctx->bit_rate)) != AACENC_OK) {
 202             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the bitrate %d: %s\n",
 203                    avctx->bit_rate, aac_get_error(err));
 204             goto error;
 205         }
 206     }
 207
 208     /* Choose bitstream format - if global header is requested, use
 209      * raw access units, otherwise use ADTS. */
 210     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_TRANSMUX,
 211                                    avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER ? 0 : s->latm ? 10 : 2)) != AACENC_OK) {
 212         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the transmux format: %s\n",
 213                aac_get_error(err));
 214         goto error;
 215     }
 216
 217     if (s->latm && s->header_period) {
 218         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_HEADER_PERIOD,
 219                                        s->header_period)) != AACENC_OK) {
 220              av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set header period: %s\n",
 221                     aac_get_error(err));
 222              goto error;
 223         }
 224     }
 225
 226     /* If no signaling mode is chosen, use explicit hierarchical signaling
 227      * if using mp4 mode (raw access units, with global header) and
 228      * implicit signaling if using ADTS. */
 229     if (s->signaling < 0)
 230         s->signaling = avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER ? 2 : 0;
 231
 232     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_SIGNALING_MODE,
 233                                    s->signaling)) != AACENC_OK) {
 234         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set signaling mode %d: %s\n",
 235                s->signaling, aac_get_error(err));
 236         goto error;
 237     }
 238
 239     if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_AFTERBURNER,
 240                                    s->afterburner)) != AACENC_OK) {
 241         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set afterburner to %d: %s\n",
 242                s->afterburner, aac_get_error(err));
 243         goto error;
 244     }
 245
 246     if (avctx->cutoff > 0) {
 247         if (avctx->cutoff < (avctx->sample_rate + 255) >> 8) {
 248             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "cutoff valid range is %d-20000\n",
 249                    (avctx->sample_rate + 255) >> 8);
 250             goto error;
 251         }
 252         if ((err = aacEncoder_SetParam(s->handle, AACENC_BANDWIDTH,
 253                                        avctx->cutoff)) != AACENC_OK) {
 254             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set the encoder bandwith to %d: %s\n",
 255                    avctx->cutoff, aac_get_error(err));
 256             goto error;
 257         }
 258     }
 259
 260     if ((err = aacEncEncode(s->handle, NULL, NULL, NULL, NULL)) != AACENC_OK) {
 261         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to initialize the encoder: %s\n",
 262                aac_get_error(err));
 263         return AVERROR(EINVAL);
 264     }
 265
 266     if ((err = aacEncInfo(s->handle, &info)) != AACENC_OK) {
 267         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to get encoder info: %s\n",
 268                aac_get_error(err));
 269         goto error;
 270     }
 271
 272 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
 273     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 274     if (!avctx->coded_frame) {
 275         ret = AVERROR(ENOMEM);
 276         goto error;
 277     }
 278 #endif
 279     avctx->frame_size = info.frameLength;
 280     avctx->delay      = info.encoderDelay;
 281     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
 282
 283     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
 284         avctx->extradata_size = info.confSize;
 285         avctx->extradata      = av_mallocz(avctx->extradata_size +
 286                                            FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 287         if (!avctx->extradata) {
 288             ret = AVERROR(ENOMEM);
 289             goto error;
 290         }
 291
 292         memcpy(avctx->extradata, info.confBuf, info.confSize);
 293     }
 294     return 0;
 295 error:
 296     aac_encode_close(avctx);
 297     return ret;
 298 }
 299
 300 static int aac_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 301                             const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 302 {
 303     AACContext    *s        = avctx->priv_data;
 304     AACENC_BufDesc in_buf   = { 0 }, out_buf = { 0 };
 305     AACENC_InArgs  in_args  = { 0 };
 306     AACENC_OutArgs out_args = { 0 };
 307     int in_buffer_identifier = IN_AUDIO_DATA;
 308     int in_buffer_size, in_buffer_element_size;
 309     int out_buffer_identifier = OUT_BITSTREAM_DATA;
 310     int out_buffer_size, out_buffer_element_size;
 311     void *in_ptr, *out_ptr;
 312     int ret;
 313     AACENC_ERROR err;
 314
 315     /* handle end-of-stream small frame and flushing */
 316     if (!frame) {
 317         in_args.numInSamples = -1;
 318     } else {
 319         in_ptr                   = frame->data[0];
 320         in_buffer_size           = 2 * avctx->channels * frame->nb_samples;
 321         in_buffer_element_size   = 2;
 322
 323         in_args.numInSamples     = avctx->channels * frame->nb_samples;
 324         in_buf.numBufs           = 1;
 325         in_buf.bufs              = &in_ptr;
 326         in_buf.bufferIdentifiers = &in_buffer_identifier;
 327         in_buf.bufSizes          = &in_buffer_size;
 328         in_buf.bufElSizes        = &in_buffer_element_size;
 329
 330         /* add current frame to the queue */
 331         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame) < 0))
 332             return ret;
 333     }
 334
 335     /* The maximum packet size is 6144 bits aka 768 bytes per channel. */
 336     if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, FFMAX(8192, 768 * avctx->channels))))
 337         return ret;
 338
 339     out_ptr                   = avpkt->data;
 340     out_buffer_size           = avpkt->size;
 341     out_buffer_element_size   = 1;
 342     out_buf.numBufs           = 1;
 343     out_buf.bufs              = &out_ptr;
 344     out_buf.bufferIdentifiers = &out_buffer_identifier;
 345     out_buf.bufSizes          = &out_buffer_size;
 346     out_buf.bufElSizes        = &out_buffer_element_size;
 347
 348     if ((err = aacEncEncode(s->handle, &in_buf, &out_buf, &in_args,
 349                             &out_args)) != AACENC_OK) {
 350         if (!frame && err == AACENC_ENCODE_EOF)
 351             return 0;
 352         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to encode frame: %s\n",
 353                aac_get_error(err));
 354         return AVERROR(EINVAL);
 355     }
 356
 357     if (!out_args.numOutBytes)
 358         return 0;
 359
 360     /* Get the next frame pts & duration */
 361     ff_af_queue_remove(&s->afq, avctx->frame_size, &avpkt->pts,
 362                        &avpkt->duration);
 363
 364     avpkt->size     = out_args.numOutBytes;
 365     *got_packet_ptr = 1;
 366     return 0;
 367 }
 368
 369 static const AVProfile profiles[] = {
 370     { FF_PROFILE_AAC_LOW,   "LC"       },
 371     { FF_PROFILE_AAC_HE,    "HE-AAC"   },
 372     { FF_PROFILE_AAC_HE_V2, "HE-AACv2" },
 373     { FF_PROFILE_AAC_LD,    "LD"       },
 374     { FF_PROFILE_AAC_ELD,   "ELD"      },
 375     { FF_PROFILE_UNKNOWN },
 376 };
 377
 378 static const AVCodecDefault aac_encode_defaults[] = {
 379     { "b", "0" },
 380     { NULL }
 381 };
 382
 383 static const uint64_t aac_channel_layout[] = {
 384     AV_CH_LAYOUT_MONO,
 385     AV_CH_LAYOUT_STEREO,
 386     AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
 387     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
 388     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
 389     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
 390     0,
 391 };
 392
 393 AVCodec ff_libfdk_aac_encoder = {
 394     .name            = "libfdk_aac",
 395     .type            = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 396     .id              = AV_CODEC_ID_AAC,
 397     .priv_data_size  = sizeof(AACContext),
 398     .init            = aac_encode_init,
 399     .encode2         = aac_encode_frame,
 400     .close           = aac_encode_close,
 401     .capabilities    = CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME | CODEC_CAP_DELAY,
 402     .sample_fmts     = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
 403                                                       AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 404     .long_name       = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fraunhofer FDK AAC"),
 405     .priv_class      = &aac_enc_class,
 406     .defaults        = aac_encode_defaults,
 407     .profiles        = profiles,
 408     .channel_layouts = aac_channel_layout,
 409 };