git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavdevice/pulse_audio_dec.c

   1 /*
   2  * Pulseaudio input
   3  * Copyright (c) 2011 Luca Barbato <lu_zero@gentoo.org>
   4  * Copyright 2004-2006 Lennart Poettering
   5  * Copyright (c) 2014 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <pulse/rtclock.h>
  25 #include <pulse/error.h>
  26 #include "libavformat/avformat.h"
  27 #include "libavformat/internal.h"
  28 #include "libavutil/opt.h"
  29 #include "libavutil/time.h"
  30 #include "pulse_audio_common.h"
  31 #include "timefilter.h"
  32
  33 #define DEFAULT_CODEC_ID AV_NE(AV_CODEC_ID_PCM_S16BE, AV_CODEC_ID_PCM_S16LE)
  34
  35 typedef struct PulseData {
  36     AVClass *class;
  37     char *server;
  38     char *name;
  39     char *stream_name;
  40     int  sample_rate;
  41     int  channels;
  42     int  frame_size;
  43     int  fragment_size;
  44
  45     pa_threaded_mainloop *mainloop;
  46     pa_context *context;
  47     pa_stream *stream;
  48
  49     TimeFilter *timefilter;
  50     int last_period;
  51 } PulseData;
  52
  53
  54 #define CHECK_SUCCESS_GOTO(rerror, expression, label)        \
  55     do {                                                        \
  56         if (!(expression)) {                                    \
  57             rerror = AVERROR_EXTERNAL;                          \
  58             goto label;                                         \
  59         }                                                       \
  60     } while(0);
  61
  62 #define CHECK_DEAD_GOTO(p, rerror, label)                               \
  63     do {                                                                \
  64         if (!(p)->context || !PA_CONTEXT_IS_GOOD(pa_context_get_state((p)->context)) || \
  65             !(p)->stream || !PA_STREAM_IS_GOOD(pa_stream_get_state((p)->stream))) { \
  66             rerror = AVERROR_EXTERNAL;                                  \
  67             goto label;                                                 \
  68         }                                                               \
  69     } while(0);
  70
  71 static void context_state_cb(pa_context *c, void *userdata) {
  72     PulseData *p = userdata;
  73
  74     switch (pa_context_get_state(c)) {
  75         case PA_CONTEXT_READY:
  76         case PA_CONTEXT_TERMINATED:
  77         case PA_CONTEXT_FAILED:
  78             pa_threaded_mainloop_signal(p->mainloop, 0);
  79             break;
  80     }
  81 }
  82
  83 static void stream_state_cb(pa_stream *s, void * userdata) {
  84     PulseData *p = userdata;
  85
  86     switch (pa_stream_get_state(s)) {
  87         case PA_STREAM_READY:
  88         case PA_STREAM_FAILED:
  89         case PA_STREAM_TERMINATED:
  90             pa_threaded_mainloop_signal(p->mainloop, 0);
  91             break;
  92     }
  93 }
  94
  95 static void stream_request_cb(pa_stream *s, size_t length, void *userdata) {
  96     PulseData *p = userdata;
  97
  98     pa_threaded_mainloop_signal(p->mainloop, 0);
  99 }
 100
 101 static void stream_latency_update_cb(pa_stream *s, void *userdata) {
 102     PulseData *p = userdata;
 103
 104     pa_threaded_mainloop_signal(p->mainloop, 0);
 105 }
 106
 107 static av_cold int pulse_close(AVFormatContext *s)
 108 {
 109     PulseData *pd = s->priv_data;
 110
 111     if (pd->mainloop)
 112         pa_threaded_mainloop_stop(pd->mainloop);
 113
 114     if (pd->stream)
 115         pa_stream_unref(pd->stream);
 116     pd->stream = NULL;
 117
 118     if (pd->context) {
 119         pa_context_disconnect(pd->context);
 120         pa_context_unref(pd->context);
 121     }
 122     pd->context = NULL;
 123
 124     if (pd->mainloop)
 125         pa_threaded_mainloop_free(pd->mainloop);
 126     pd->mainloop = NULL;
 127
 128     ff_timefilter_destroy(pd->timefilter);
 129     pd->timefilter = NULL;
 130
 131     return 0;
 132 }
 133
 134 static av_cold int pulse_read_header(AVFormatContext *s)
 135 {
 136     PulseData *pd = s->priv_data;
 137     AVStream *st;
 138     char *device = NULL;
 139     int ret;
 140     enum AVCodecID codec_id =
 141         s->audio_codec_id == AV_CODEC_ID_NONE ? DEFAULT_CODEC_ID : s->audio_codec_id;
 142     const pa_sample_spec ss = { ff_codec_id_to_pulse_format(codec_id),
 143                                 pd->sample_rate,
 144                                 pd->channels };
 145
 146     pa_buffer_attr attr = { -1 };
 147
 148     st = avformat_new_stream(s, NULL);
 149
 150     if (!st) {
 151         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Cannot add stream\n");
 152         return AVERROR(ENOMEM);
 153     }
 154
 155     attr.fragsize = pd->fragment_size;
 156
 157     if (strcmp(s->filename, "default"))
 158         device = s->filename;
 159
 160     if (!(pd->mainloop = pa_threaded_mainloop_new())) {
 161         pulse_close(s);
 162         return AVERROR_EXTERNAL;
 163     }
 164
 165     if (!(pd->context = pa_context_new(pa_threaded_mainloop_get_api(pd->mainloop), pd->name))) {
 166         pulse_close(s);
 167         return AVERROR_EXTERNAL;
 168     }
 169
 170     pa_context_set_state_callback(pd->context, context_state_cb, pd);
 171
 172     if (pa_context_connect(pd->context, pd->server, 0, NULL) < 0) {
 173         pulse_close(s);
 174         return AVERROR(pa_context_errno(pd->context));
 175     }
 176
 177     pa_threaded_mainloop_lock(pd->mainloop);
 178
 179     if (pa_threaded_mainloop_start(pd->mainloop) < 0) {
 180         ret = -1;
 181         goto unlock_and_fail;
 182     }
 183
 184     for (;;) {
 185         pa_context_state_t state;
 186
 187         state = pa_context_get_state(pd->context);
 188
 189         if (state == PA_CONTEXT_READY)
 190             break;
 191
 192         if (!PA_CONTEXT_IS_GOOD(state)) {
 193             ret = AVERROR(pa_context_errno(pd->context));
 194             goto unlock_and_fail;
 195         }
 196
 197         /* Wait until the context is ready */
 198         pa_threaded_mainloop_wait(pd->mainloop);
 199     }
 200
 201     if (!(pd->stream = pa_stream_new(pd->context, pd->stream_name, &ss, NULL))) {
 202         ret = AVERROR(pa_context_errno(pd->context));
 203         goto unlock_and_fail;
 204     }
 205
 206     pa_stream_set_state_callback(pd->stream, stream_state_cb, pd);
 207     pa_stream_set_read_callback(pd->stream, stream_request_cb, pd);
 208     pa_stream_set_write_callback(pd->stream, stream_request_cb, pd);
 209     pa_stream_set_latency_update_callback(pd->stream, stream_latency_update_cb, pd);
 210
 211     ret = pa_stream_connect_record(pd->stream, device, &attr,
 212                                     PA_STREAM_INTERPOLATE_TIMING
 213                                     |PA_STREAM_ADJUST_LATENCY
 214                                     |PA_STREAM_AUTO_TIMING_UPDATE);
 215
 216     if (ret < 0) {
 217         ret = AVERROR(pa_context_errno(pd->context));
 218         goto unlock_and_fail;
 219     }
 220
 221     for (;;) {
 222         pa_stream_state_t state;
 223
 224         state = pa_stream_get_state(pd->stream);
 225
 226         if (state == PA_STREAM_READY)
 227             break;
 228
 229         if (!PA_STREAM_IS_GOOD(state)) {
 230             ret = AVERROR(pa_context_errno(pd->context));
 231             goto unlock_and_fail;
 232         }
 233
 234         /* Wait until the stream is ready */
 235         pa_threaded_mainloop_wait(pd->mainloop);
 236     }
 237
 238     pa_threaded_mainloop_unlock(pd->mainloop);
 239
 240     /* take real parameters */
 241     st->codec->codec_type  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 242     st->codec->codec_id    = codec_id;
 243     st->codec->sample_rate = pd->sample_rate;
 244     st->codec->channels    = pd->channels;
 245     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000);  /* 64 bits pts in us */
 246
 247     pd->timefilter = ff_timefilter_new(1000000.0 / pd->sample_rate,
 248                                        1000, 1.5E-6);
 249
 250     if (!pd->timefilter) {
 251         pulse_close(s);
 252         return AVERROR(ENOMEM);
 253     }
 254
 255     return 0;
 256
 257 unlock_and_fail:
 258     pa_threaded_mainloop_unlock(pd->mainloop);
 259
 260     pulse_close(s);
 261     return ret;
 262 }
 263
 264 static int pulse_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 265 {
 266     PulseData *pd  = s->priv_data;
 267     int ret;
 268     size_t read_length;
 269     const void *read_data = NULL;
 270     int64_t dts;
 271     pa_usec_t latency;
 272     int negative;
 273
 274     pa_threaded_mainloop_lock(pd->mainloop);
 275
 276     CHECK_DEAD_GOTO(pd, ret, unlock_and_fail);
 277
 278     while (!read_data) {
 279         int r;
 280
 281         r = pa_stream_peek(pd->stream, &read_data, &read_length);
 282         CHECK_SUCCESS_GOTO(ret, r == 0, unlock_and_fail);
 283
 284         if (read_length <= 0) {
 285             pa_threaded_mainloop_wait(pd->mainloop);
 286             CHECK_DEAD_GOTO(pd, ret, unlock_and_fail);
 287         } else if (!read_data) {
 288             /* There's a hole in the stream, skip it. We could generate
 289                 * silence, but that wouldn't work for compressed streams. */
 290             r = pa_stream_drop(pd->stream);
 291             CHECK_SUCCESS_GOTO(ret, r == 0, unlock_and_fail);
 292         }
 293     }
 294
 295     if (av_new_packet(pkt, read_length) < 0) {
 296         ret = AVERROR(ENOMEM);
 297         goto unlock_and_fail;
 298     }
 299
 300     dts = av_gettime();
 301     pa_operation_unref(pa_stream_update_timing_info(pd->stream, NULL, NULL));
 302
 303     if (pa_stream_get_latency(pd->stream, &latency, &negative) >= 0) {
 304         enum AVCodecID codec_id =
 305             s->audio_codec_id == AV_CODEC_ID_NONE ? DEFAULT_CODEC_ID : s->audio_codec_id;
 306         int frame_size = ((av_get_bits_per_sample(codec_id) >> 3) * pd->channels);
 307         int frame_duration = read_length / frame_size;
 308
 309
 310         if (negative) {
 311             dts += latency;
 312         } else
 313             dts -= latency;
 314         pkt->pts = ff_timefilter_update(pd->timefilter, dts, pd->last_period);
 315
 316         pd->last_period = frame_duration;
 317     } else {
 318         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "pa_stream_get_latency() failed\n");
 319     }
 320
 321     memcpy(pkt->data, read_data, read_length);
 322     pa_stream_drop(pd->stream);
 323
 324     pa_threaded_mainloop_unlock(pd->mainloop);
 325     return 0;
 326
 327 unlock_and_fail:
 328     pa_threaded_mainloop_unlock(pd->mainloop);
 329     return ret;
 330 }
 331
 332 static int pulse_get_device_list(AVFormatContext *h, AVDeviceInfoList *device_list)
 333 {
 334     PulseData *s = h->priv_data;
 335     return ff_pulse_audio_get_devices(device_list, s->server, 0);
 336 }
 337
 338 #define OFFSET(a) offsetof(PulseData, a)
 339 #define D AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
 340
 341 static const AVOption options[] = {
 342     { "server",        "set PulseAudio server",                             OFFSET(server),        AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = NULL},     0, 0, D },
 343     { "name",          "set application name",                              OFFSET(name),          AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = LIBAVFORMAT_IDENT},  0, 0, D },
 344     { "stream_name",   "set stream description",                            OFFSET(stream_name),   AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "record"}, 0, 0, D },
 345     { "sample_rate",   "set sample rate in Hz",                             OFFSET(sample_rate),   AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 48000},    1, INT_MAX, D },
 346     { "channels",      "set number of audio channels",                      OFFSET(channels),      AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 2},        1, INT_MAX, D },
 347     { "frame_size",    "set number of bytes per frame",                     OFFSET(frame_size),    AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = 1024},     1, INT_MAX, D },
 348     { "fragment_size", "set buffering size, affects latency and cpu usage", OFFSET(fragment_size), AV_OPT_TYPE_INT,    {.i64 = -1},      -1, INT_MAX, D },
 349     { NULL },
 350 };
 351
 352 static const AVClass pulse_demuxer_class = {
 353     .class_name     = "Pulse demuxer",
 354     .item_name      = av_default_item_name,
 355     .option         = options,
 356     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 357     .category       = AV_CLASS_CATEGORY_DEVICE_AUDIO_INPUT,
 358 };
 359
 360 AVInputFormat ff_pulse_demuxer = {
 361     .name           = "pulse",
 362     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Pulse audio input"),
 363     .priv_data_size = sizeof(PulseData),
 364     .read_header    = pulse_read_header,
 365     .read_packet    = pulse_read_packet,
 366     .read_close     = pulse_close,
 367     .get_device_list = pulse_get_device_list,
 368     .flags          = AVFMT_NOFILE,
 369     .priv_class     = &pulse_demuxer_class,
 370 };