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