git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libvorbis.c

   1 /*
   2  * copyright (c) 2002 Mark Hills <mark@pogo.org.uk>
   3  *
   4  * This file is part of FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  19  */
  20
  21 /**
  22  * @file oggvorbis.c
  23  * Ogg Vorbis codec support via libvorbisenc.
  24  * @author Mark Hills <mark@pogo.org.uk>
  25  */
  26
  27 #include <vorbis/vorbisenc.h>
  28
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "bytestream.h"
  31
  32 #undef NDEBUG
  33 #include <assert.h>
  34
  35 #define OGGVORBIS_FRAME_SIZE 64
  36
  37 #define BUFFER_SIZE (1024*64)
  38
  39 typedef struct OggVorbisContext {
  40     vorbis_info vi ;
  41     vorbis_dsp_state vd ;
  42     vorbis_block vb ;
  43     uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];
  44     int buffer_index;
  45
  46     /* decoder */
  47     vorbis_comment vc ;
  48     ogg_packet op;
  49 } OggVorbisContext ;
  50
  51
  52 static int oggvorbis_init_encoder(vorbis_info *vi, AVCodecContext *avccontext) {
  53     double cfreq;
  54
  55     if(avccontext->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
  56         /* variable bitrate */
  57         if(vorbis_encode_setup_vbr(vi, avccontext->channels,
  58                 avccontext->sample_rate,
  59                 avccontext->global_quality / (float)FF_QP2LAMBDA))
  60             return -1;
  61     } else {
  62         /* constant bitrate */
  63         if(vorbis_encode_setup_managed(vi, avccontext->channels,
  64                 avccontext->sample_rate, -1, avccontext->bit_rate, -1))
  65             return -1;
  66
  67 #ifdef OGGVORBIS_VBR_BY_ESTIMATE
  68         /* variable bitrate by estimate */
  69         if(vorbis_encode_ctl(vi, OV_ECTL_RATEMANAGE_AVG, NULL))
  70             return -1;
  71 #endif
  72     }
  73
  74     /* cutoff frequency */
  75     if(avccontext->cutoff > 0) {
  76         cfreq = avccontext->cutoff / 1000.0;
  77         if(vorbis_encode_ctl(vi, OV_ECTL_LOWPASS_SET, &cfreq))
  78             return -1;
  79     }
  80
  81     return vorbis_encode_setup_init(vi);
  82 }
  83
  84 static int oggvorbis_encode_init(AVCodecContext *avccontext) {
  85     OggVorbisContext *context = avccontext->priv_data ;
  86     ogg_packet header, header_comm, header_code;
  87     uint8_t *p;
  88     unsigned int offset, len;
  89
  90     vorbis_info_init(&context->vi) ;
  91     if(oggvorbis_init_encoder(&context->vi, avccontext) < 0) {
  92         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "oggvorbis_encode_init: init_encoder failed") ;
  93         return -1 ;
  94     }
  95     vorbis_analysis_init(&context->vd, &context->vi) ;
  96     vorbis_block_init(&context->vd, &context->vb) ;
  97
  98     vorbis_comment_init(&context->vc);
  99     vorbis_comment_add_tag(&context->vc, "encoder", LIBAVCODEC_IDENT) ;
 100
 101     vorbis_analysis_headerout(&context->vd, &context->vc, &header,
 102                                 &header_comm, &header_code);
 103
 104     len = header.bytes + header_comm.bytes +  header_code.bytes;
 105     avccontext->extradata_size= 64 + len + len/255;
 106     p = avccontext->extradata= av_mallocz(avccontext->extradata_size);
 107     p[0] = 2;
 108     offset = 1;
 109     offset += av_xiphlacing(&p[offset], header.bytes);
 110     offset += av_xiphlacing(&p[offset], header_comm.bytes);
 111     memcpy(&p[offset], header.packet, header.bytes);
 112     offset += header.bytes;
 113     memcpy(&p[offset], header_comm.packet, header_comm.bytes);
 114     offset += header_comm.bytes;
 115     memcpy(&p[offset], header_code.packet, header_code.bytes);
 116     offset += header_code.bytes;
 117     avccontext->extradata_size = offset;
 118     avccontext->extradata= av_realloc(avccontext->extradata, avccontext->extradata_size);
 119
 120 /*    vorbis_block_clear(&context->vb);
 121     vorbis_dsp_clear(&context->vd);
 122     vorbis_info_clear(&context->vi);*/
 123     vorbis_comment_clear(&context->vc);
 124
 125     avccontext->frame_size = OGGVORBIS_FRAME_SIZE ;
 126
 127     avccontext->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
 128     avccontext->coded_frame->key_frame= 1;
 129
 130     return 0 ;
 131 }
 132
 133
 134 static int oggvorbis_encode_frame(AVCodecContext *avccontext,
 135                                   unsigned char *packets,
 136                            int buf_size, void *data)
 137 {
 138     OggVorbisContext *context = avccontext->priv_data ;
 139     float **buffer ;
 140     ogg_packet op ;
 141     signed short *audio = data ;
 142     int l, samples = data ? OGGVORBIS_FRAME_SIZE : 0;
 143
 144     buffer = vorbis_analysis_buffer(&context->vd, samples) ;
 145
 146     if(context->vi.channels == 1) {
 147         for(l = 0 ; l < samples ; l++)
 148             buffer[0][l]=audio[l]/32768.f;
 149     } else {
 150         for(l = 0 ; l < samples ; l++){
 151             buffer[0][l]=audio[l*2]/32768.f;
 152             buffer[1][l]=audio[l*2+1]/32768.f;
 153         }
 154     }
 155
 156     vorbis_analysis_wrote(&context->vd, samples) ;
 157
 158     while(vorbis_analysis_blockout(&context->vd, &context->vb) == 1) {
 159         vorbis_analysis(&context->vb, NULL);
 160         vorbis_bitrate_addblock(&context->vb) ;
 161
 162         while(vorbis_bitrate_flushpacket(&context->vd, &op)) {
 163             /* i'd love to say the following line is a hack, but sadly it's
 164              * not, apparently the end of stream decision is in libogg. */
 165             if(op.bytes==1)
 166                 continue;
 167             memcpy(context->buffer + context->buffer_index, &op, sizeof(ogg_packet));
 168             context->buffer_index += sizeof(ogg_packet);
 169             memcpy(context->buffer + context->buffer_index, op.packet, op.bytes);
 170             context->buffer_index += op.bytes;
 171 //            av_log(avccontext, AV_LOG_DEBUG, "e%d / %d\n", context->buffer_index, op.bytes);
 172         }
 173     }
 174
 175     l=0;
 176     if(context->buffer_index){
 177         ogg_packet *op2= (ogg_packet*)context->buffer;
 178         op2->packet = context->buffer + sizeof(ogg_packet);
 179
 180         l=  op2->bytes;
 181         avccontext->coded_frame->pts= av_rescale_q(op2->granulepos, (AVRational){1, avccontext->sample_rate}, avccontext->time_base);
 182         //FIXME we should reorder the user supplied pts and not assume that they are spaced by 1/sample_rate
 183
 184         memcpy(packets, op2->packet, l);
 185         context->buffer_index -= l + sizeof(ogg_packet);
 186         memcpy(context->buffer, context->buffer + l + sizeof(ogg_packet), context->buffer_index);
 187 //        av_log(avccontext, AV_LOG_DEBUG, "E%d\n", l);
 188     }
 189
 190     return l;
 191 }
 192
 193
 194 static int oggvorbis_encode_close(AVCodecContext *avccontext) {
 195     OggVorbisContext *context = avccontext->priv_data ;
 196 /*  ogg_packet op ; */
 197
 198     vorbis_analysis_wrote(&context->vd, 0) ; /* notify vorbisenc this is EOF */
 199
 200     vorbis_block_clear(&context->vb);
 201     vorbis_dsp_clear(&context->vd);
 202     vorbis_info_clear(&context->vi);
 203
 204     av_freep(&avccontext->coded_frame);
 205     av_freep(&avccontext->extradata);
 206
 207     return 0 ;
 208 }
 209
 210
 211 AVCodec libvorbis_encoder = {
 212     "libvorbis",
 213     CODEC_TYPE_AUDIO,
 214     CODEC_ID_VORBIS,
 215     sizeof(OggVorbisContext),
 216     oggvorbis_encode_init,
 217     oggvorbis_encode_frame,
 218     oggvorbis_encode_close,
 219     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
 220 } ;
 221
 222 static int oggvorbis_decode_init(AVCodecContext *avccontext) {
 223     OggVorbisContext *context = avccontext->priv_data ;
 224     uint8_t *p= avccontext->extradata;
 225     int i, hsizes[3];
 226     unsigned char *headers[3], *extradata = avccontext->extradata;
 227
 228     vorbis_info_init(&context->vi) ;
 229     vorbis_comment_init(&context->vc) ;
 230
 231     if(! avccontext->extradata_size || ! p) {
 232         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "vorbis extradata absent\n");
 233         return -1;
 234     }
 235
 236     if(p[0] == 0 && p[1] == 30) {
 237         for(i = 0; i < 3; i++){
 238             hsizes[i] = bytestream_get_be16(&p);
 239             headers[i] = p;
 240             p += hsizes[i];
 241         }
 242     } else if(*p == 2) {
 243         unsigned int offset = 1;
 244         p++;
 245         for(i=0; i<2; i++) {
 246             hsizes[i] = 0;
 247             while((*p == 0xFF) && (offset < avccontext->extradata_size)) {
 248                 hsizes[i] += 0xFF;
 249                 offset++;
 250                 p++;
 251             }
 252             if(offset >= avccontext->extradata_size - 1) {
 253                 av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
 254                        "vorbis header sizes damaged\n");
 255                 return -1;
 256             }
 257             hsizes[i] += *p;
 258             offset++;
 259             p++;
 260         }
 261         hsizes[2] = avccontext->extradata_size - hsizes[0]-hsizes[1]-offset;
 262 #if 0
 263         av_log(avccontext, AV_LOG_DEBUG,
 264                "vorbis header sizes: %d, %d, %d, / extradata_len is %d \n",
 265                hsizes[0], hsizes[1], hsizes[2], avccontext->extradata_size);
 266 #endif
 267         headers[0] = extradata + offset;
 268         headers[1] = extradata + offset + hsizes[0];
 269         headers[2] = extradata + offset + hsizes[0] + hsizes[1];
 270     } else {
 271         av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR,
 272                "vorbis initial header len is wrong: %d\n", *p);
 273         return -1;
 274     }
 275
 276     for(i=0; i<3; i++){
 277         context->op.b_o_s= i==0;
 278         context->op.bytes = hsizes[i];
 279         context->op.packet = headers[i];
 280         if(vorbis_synthesis_headerin(&context->vi, &context->vc, &context->op)<0){
 281             av_log(avccontext, AV_LOG_ERROR, "%d. vorbis header damaged\n", i+1);
 282             return -1;
 283         }
 284     }
 285
 286     avccontext->channels = context->vi.channels;
 287     avccontext->sample_rate = context->vi.rate;
 288     avccontext->time_base= (AVRational){1, avccontext->sample_rate};
 289
 290     vorbis_synthesis_init(&context->vd, &context->vi);
 291     vorbis_block_init(&context->vd, &context->vb);
 292
 293     return 0 ;
 294 }
 295
 296
 297 static inline int conv(int samples, float **pcm, char *buf, int channels) {
 298     int i, j, val ;
 299     ogg_int16_t *ptr, *data = (ogg_int16_t*)buf ;
 300     float *mono ;
 301
 302     for(i = 0 ; i < channels ; i++){
 303         ptr = &data[i];
 304         mono = pcm[i] ;
 305
 306         for(j = 0 ; j < samples ; j++) {
 307
 308             val = mono[j] * 32767.f;
 309
 310             if(val > 32767) val = 32767 ;
 311             if(val < -32768) val = -32768 ;
 312
 313             *ptr = val ;
 314             ptr += channels;
 315         }
 316     }
 317
 318     return 0 ;
 319 }
 320
 321
 322 static int oggvorbis_decode_frame(AVCodecContext *avccontext,
 323                         void *data, int *data_size,
 324                         uint8_t *buf, int buf_size)
 325 {
 326     OggVorbisContext *context = avccontext->priv_data ;
 327     float **pcm ;
 328     ogg_packet *op= &context->op;
 329     int samples, total_samples, total_bytes;
 330
 331     if(!buf_size){
 332     //FIXME flush
 333         return 0;
 334     }
 335
 336     op->packet = buf;
 337     op->bytes  = buf_size;
 338
 339 //    av_log(avccontext, AV_LOG_DEBUG, "%d %d %d %"PRId64" %"PRId64" %d %d\n", op->bytes, op->b_o_s, op->e_o_s, op->granulepos, op->packetno, buf_size, context->vi.rate);
 340
 341 /*    for(i=0; i<op->bytes; i++)
 342       av_log(avccontext, AV_LOG_DEBUG, "%02X ", op->packet[i]);
 343     av_log(avccontext, AV_LOG_DEBUG, "\n");*/
 344
 345     if(vorbis_synthesis(&context->vb, op) == 0)
 346         vorbis_synthesis_blockin(&context->vd, &context->vb) ;
 347
 348     total_samples = 0 ;
 349     total_bytes = 0 ;
 350
 351     while((samples = vorbis_synthesis_pcmout(&context->vd, &pcm)) > 0) {
 352         conv(samples, pcm, (char*)data + total_bytes, context->vi.channels) ;
 353         total_bytes += samples * 2 * context->vi.channels ;
 354         total_samples += samples ;
 355         vorbis_synthesis_read(&context->vd, samples) ;
 356     }
 357
 358     *data_size = total_bytes ;
 359     return buf_size ;
 360 }
 361
 362
 363 static int oggvorbis_decode_close(AVCodecContext *avccontext) {
 364     OggVorbisContext *context = avccontext->priv_data ;
 365
 366     vorbis_info_clear(&context->vi) ;
 367     vorbis_comment_clear(&context->vc) ;
 368
 369     return 0 ;
 370 }
 371
 372
 373 AVCodec libvorbis_decoder = {
 374     "libvorbis",
 375     CODEC_TYPE_AUDIO,
 376     CODEC_ID_VORBIS,
 377     sizeof(OggVorbisContext),
 378     oggvorbis_decode_init,
 379     NULL,
 380     oggvorbis_decode_close,
 381     oggvorbis_decode_frame,
 382     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
 383 } ;