git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/audio_output/pulse.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * pulse.c : Pulseaudio output plugin for vlc
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2008 the VideoLAN team
   5  *
   6  * Authors: Martin Hamrle <hamrle @ post . cz>
   7  *
   8  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   9  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  10  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  11  * (at your option) any later version.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  16  * GNU General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  21  *****************************************************************************/
  22
  23 /*****************************************************************************
  24  * Preamble
  25  *****************************************************************************/
  26 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  27 # include "config.h"
  28 #endif
  29
  30 #include <vlc_common.h>
  31 #include <vlc_plugin.h>
  32
  33 #include <vlc_aout.h>
  34 #include <vlc_cpu.h>
  35
  36 #include <pulse/pulseaudio.h>
  37
  38 #include <assert.h>
  39
  40 /*****************************************************************************
  41  * aout_sys_t: Pulseaudio output method descriptor
  42  *****************************************************************************
  43  * This structure is part of the audio output thread descriptor.
  44  * It describes the specific properties of an audio device.
  45  *****************************************************************************/
  46 struct aout_sys_t
  47 {
  48     /** PulseAudio playback stream object */
  49     struct pa_stream *stream;
  50
  51     /** PulseAudio connection context */
  52     struct pa_context *context;
  53
  54     /** Main event loop object */
  55     struct pa_threaded_mainloop *mainloop;
  56
  57     int started;
  58     size_t buffer_size;
  59     mtime_t start_date;
  60 };
  61
  62 #define    PULSE_CLIENT_NAME N_("VLC media player")
  63
  64 #if 0
  65 #define PULSE_DEBUG( ...) \
  66     msg_Dbg( p_aout, __VA_ARGS__ )
  67 #else
  68 #define PULSE_DEBUG( ...) \
  69     (void) 0
  70 #endif
  71
  72
  73 #define CHECK_DEAD_GOTO(label) do { \
  74 if (!p_sys->context || pa_context_get_state(p_sys->context) != PA_CONTEXT_READY || \
  75     !p_sys->stream || pa_stream_get_state(p_sys->stream) != PA_STREAM_READY) { \
  76         msg_Err(p_aout, "Connection died: %s", p_sys->context ? pa_strerror(pa_context_errno(p_sys->context)) : "NULL"); \
  77         goto label; \
  78     }  \
  79 } while(0);
  80
  81 /*****************************************************************************
  82  * Local prototypes
  83  *****************************************************************************/
  84 static int  Open        ( vlc_object_t * );
  85 static void Close       ( vlc_object_t * );
  86 static void Play        ( aout_instance_t * );
  87
  88 static void context_state_cb(pa_context *c, void *userdata);
  89 static void stream_state_cb(pa_stream *s, void * userdata);
  90 static void stream_request_cb(pa_stream *s, size_t length, void *userdata);
  91 static void stream_latency_update_cb(pa_stream *s, void *userdata);
  92 static void success_cb(pa_stream *s, int sucess, void *userdata);
  93 static void uninit(aout_instance_t *p_aout);
  94
  95 /*****************************************************************************
  96  * Module descriptor
  97  *****************************************************************************/
  98 vlc_module_begin ()
  99     set_shortname( "Pulse Audio" )
 100     set_description( N_("Pulseaudio audio output") )
 101     set_capability( "audio output", 160 )
 102     set_category( CAT_AUDIO )
 103     set_subcategory( SUBCAT_AUDIO_AOUT )
 104     add_shortcut( "pulseaudio" )
 105     add_shortcut( "pa" )
 106     set_callbacks( Open, Close )
 107     linked_with_a_crap_library_which_uses_atexit()
 108 vlc_module_end ()
 109
 110 /*****************************************************************************
 111  * Open: open the audio device
 112  *****************************************************************************/
 113 static int Open ( vlc_object_t *p_this )
 114 {
 115     aout_instance_t *p_aout = (aout_instance_t *)p_this;
 116     struct aout_sys_t * p_sys;
 117     struct pa_sample_spec ss;
 118     const struct pa_buffer_attr *buffer_attr;
 119     struct pa_buffer_attr a;
 120     struct pa_channel_map map;
 121
 122     /* Allocate structures */
 123     p_aout->output.p_sys = p_sys = calloc( 1, sizeof( aout_sys_t ) );
 124     if( p_sys == NULL )
 125         return VLC_ENOMEM;
 126
 127     PULSE_DEBUG( "Pulse start initialization");
 128
 129     ss.channels = aout_FormatNbChannels( &p_aout->output.output ); /* Get the input stream channel count */
 130
 131     /* Setup the pulse audio stream based on the input stream count */
 132     switch(ss.channels)
 133     {
 134         case 8:
 135             p_aout->output.output.i_physical_channels
 136                 = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER
 137                 | AOUT_CHAN_MIDDLELEFT | AOUT_CHAN_MIDDLERIGHT
 138                 | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 139                 | AOUT_CHAN_LFE;
 140             break;
 141         case 6:
 142             p_aout->output.output.i_physical_channels
 143                 = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT | AOUT_CHAN_CENTER
 144                 | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT
 145                 | AOUT_CHAN_LFE;
 146             break;
 147
 148         case 4:
 149             p_aout->output.output.i_physical_channels
 150                 = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT
 151                 | AOUT_CHAN_REARLEFT | AOUT_CHAN_REARRIGHT;
 152             break;
 153
 154         case 2:
 155             p_aout->output.output.i_physical_channels
 156                 = AOUT_CHAN_LEFT | AOUT_CHAN_RIGHT;
 157             break;
 158
 159         case 1:
 160             p_aout->output.output.i_physical_channels = AOUT_CHAN_CENTER;
 161             break;
 162
 163         default:
 164             msg_Err(p_aout,"Invalid number of channels");
 165         goto fail;
 166     }
 167
 168     /* Add a quick command line info message */
 169     msg_Dbg(p_aout, "%d audio channels", ss.channels);
 170
 171     ss.rate = p_aout->output.output.i_rate;
 172     if (HAVE_FPU)
 173     {
 174         ss.format = PA_SAMPLE_FLOAT32NE;
 175         p_aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_FL32;
 176     }
 177     else
 178     {
 179         ss.format = PA_SAMPLE_S16NE;
 180         p_aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_S16N;
 181     }
 182
 183     if (!pa_sample_spec_valid(&ss)) {
 184         msg_Err(p_aout,"Invalid sample spec");
 185         goto fail;
 186     }
 187
 188     /* Reduce overall latency to 200mS to reduce audible clicks
 189      * Also pulse minreq and internal buffers are now 20mS which reduces resampling
 190      */
 191     a.tlength = pa_bytes_per_second(&ss)/5;
 192     a.maxlength = a.tlength * 2;
 193     a.prebuf = a.tlength / 2;
 194     a.minreq = a.tlength / 10;
 195
 196     /* Buffer size is 20mS */
 197     p_sys->buffer_size = a.minreq;
 198
 199     /* Initialise the speaker map setup above */
 200     pa_channel_map_init_auto(&map, ss.channels, PA_CHANNEL_MAP_ALSA);
 201
 202     if (!(p_sys->mainloop = pa_threaded_mainloop_new())) {
 203         msg_Err(p_aout, "Failed to allocate main loop");
 204         goto fail;
 205     }
 206
 207     if (!(p_sys->context = pa_context_new(pa_threaded_mainloop_get_api(p_sys->mainloop), _( PULSE_CLIENT_NAME )))) {
 208         msg_Err(p_aout, "Failed to allocate context");
 209         goto fail;
 210     }
 211
 212     pa_context_set_state_callback(p_sys->context, context_state_cb, p_aout);
 213
 214     PULSE_DEBUG( "Pulse before context connect");
 215
 216     if (pa_context_connect(p_sys->context, NULL, 0, NULL) < 0) {
 217         msg_Err(p_aout, "Failed to connect to server: %s", pa_strerror(pa_context_errno(p_sys->context)));
 218         goto fail;
 219     }
 220
 221     PULSE_DEBUG( "Pulse after context connect");
 222
 223     pa_threaded_mainloop_lock(p_sys->mainloop);
 224
 225     if (pa_threaded_mainloop_start(p_sys->mainloop) < 0) {
 226         msg_Err(p_aout, "Failed to start main loop");
 227         goto unlock_and_fail;
 228     }
 229
 230     msg_Dbg(p_aout, "Pulse mainloop started");
 231
 232     /* Wait until the context is ready */
 233     pa_threaded_mainloop_wait(p_sys->mainloop);
 234
 235     if (pa_context_get_state(p_sys->context) != PA_CONTEXT_READY) {
 236         msg_Dbg(p_aout, "Failed to connect to server: %s", pa_strerror(pa_context_errno(p_sys->context)));
 237         goto unlock_and_fail;
 238     }
 239
 240     if (!(p_sys->stream = pa_stream_new(p_sys->context, "audio stream", &ss, &map))) {
 241         msg_Err(p_aout, "Failed to create stream: %s", pa_strerror(pa_context_errno(p_sys->context)));
 242         goto unlock_and_fail;
 243     }
 244
 245     PULSE_DEBUG( "Pulse after new stream");
 246
 247     pa_stream_set_state_callback(p_sys->stream, stream_state_cb, p_aout);
 248     pa_stream_set_write_callback(p_sys->stream, stream_request_cb, p_aout);
 249     pa_stream_set_latency_update_callback(p_sys->stream, stream_latency_update_cb, p_aout);
 250
 251     if (pa_stream_connect_playback(p_sys->stream, NULL, &a, PA_STREAM_INTERPOLATE_TIMING|PA_STREAM_AUTO_TIMING_UPDATE|PA_STREAM_ADJUST_LATENCY, NULL, NULL) < 0) {
 252         msg_Err(p_aout, "Failed to connect stream: %s", pa_strerror(pa_context_errno(p_sys->context)));
 253         goto unlock_and_fail;
 254     }
 255
 256      PULSE_DEBUG("Pulse stream connect");
 257
 258     /* Wait until the stream is ready */
 259     pa_threaded_mainloop_wait(p_sys->mainloop);
 260
 261     msg_Dbg(p_aout,"Pulse stream connected");
 262
 263     if (pa_stream_get_state(p_sys->stream) != PA_STREAM_READY) {
 264         msg_Err(p_aout, "Failed to connect to server: %s", pa_strerror(pa_context_errno(p_sys->context)));
 265         goto unlock_and_fail;
 266     }
 267
 268
 269     PULSE_DEBUG("Pulse after stream get status");
 270
 271     pa_threaded_mainloop_unlock(p_sys->mainloop);
 272
 273     buffer_attr = pa_stream_get_buffer_attr(p_sys->stream);
 274     p_aout->output.i_nb_samples = buffer_attr->minreq / pa_frame_size(&ss);
 275     p_aout->output.pf_play = Play;
 276     aout_VolumeSoftInit(p_aout);
 277     msg_Dbg(p_aout, "Pulse initialized successfully");
 278     {
 279         char cmt[PA_CHANNEL_MAP_SNPRINT_MAX], sst[PA_SAMPLE_SPEC_SNPRINT_MAX];
 280
 281         msg_Dbg(p_aout, "Buffer metrics: maxlength=%u, tlength=%u, prebuf=%u, minreq=%u", buffer_attr->maxlength, buffer_attr->tlength, buffer_attr->prebuf, buffer_attr->minreq);
 282         msg_Dbg(p_aout, "Using sample spec '%s', channel map '%s'.",
 283                 pa_sample_spec_snprint(sst, sizeof(sst), pa_stream_get_sample_spec(p_sys->stream)),
 284                 pa_channel_map_snprint(cmt, sizeof(cmt), pa_stream_get_channel_map(p_sys->stream)));
 285
 286             msg_Dbg(p_aout, "Connected to device %s (%u, %ssuspended).",
 287                         pa_stream_get_device_name(p_sys->stream),
 288                         pa_stream_get_device_index(p_sys->stream),
 289                         pa_stream_is_suspended(p_sys->stream) ? "" : "not ");
 290     }
 291
 292     return VLC_SUCCESS;
 293
 294 unlock_and_fail:
 295     msg_Dbg(p_aout, "Pulse initialization unlock and fail");
 296
 297     if (p_sys->mainloop)
 298         pa_threaded_mainloop_unlock(p_sys->mainloop);
 299 fail:
 300     msg_Dbg(p_aout, "Pulse initialization failed");
 301     uninit(p_aout);
 302     return VLC_EGENERIC;
 303 }
 304
 305 /*****************************************************************************
 306  * Play: play a sound samples buffer
 307  *****************************************************************************/
 308 static void Play( aout_instance_t * p_aout )
 309 {
 310     struct aout_sys_t * p_sys = (struct aout_sys_t *) p_aout->output.p_sys;
 311
 312     pa_operation *o;
 313
 314     if(!p_sys->started){
 315         msg_Dbg(p_aout, "Pulse stream started");
 316         p_sys->start_date =
 317             aout_FifoFirstDate( p_aout, &p_aout->output.fifo );
 318         p_sys->started = 1;
 319
 320         pa_threaded_mainloop_lock(p_sys->mainloop);
 321         if((o = pa_stream_flush(p_sys->stream, success_cb, p_aout))){
 322             pa_operation_unref(o);
 323         }
 324         pa_threaded_mainloop_unlock(p_sys->mainloop);
 325
 326         pa_threaded_mainloop_signal(p_sys->mainloop, 0);
 327     }
 328 }
 329
 330 /*****************************************************************************
 331  * Close: close the audio device
 332  *****************************************************************************/
 333 static void Close ( vlc_object_t *p_this )
 334 {
 335     aout_instance_t *p_aout = (aout_instance_t *)p_this;
 336     struct aout_sys_t * p_sys = p_aout->output.p_sys;
 337
 338     msg_Dbg(p_aout, "Pulse Close");
 339
 340     if(p_sys->stream){
 341         pa_operation *o;
 342         pa_threaded_mainloop_lock(p_sys->mainloop);
 343         pa_stream_set_write_callback(p_sys->stream, NULL, NULL);
 344
 345         if((o = pa_stream_drain(p_sys->stream, success_cb, p_aout))){
 346             while (pa_operation_get_state(o) != PA_OPERATION_DONE) {
 347                 CHECK_DEAD_GOTO(fail);
 348                 pa_threaded_mainloop_wait(p_sys->mainloop);
 349             }
 350
 351         fail:
 352
 353             pa_operation_unref(o);
 354         }
 355
 356         pa_threaded_mainloop_unlock(p_sys->mainloop);
 357     }
 358     uninit(p_aout);
 359 }
 360
 361 static void uninit(aout_instance_t *p_aout){
 362     struct aout_sys_t * p_sys = p_aout->output.p_sys;
 363
 364     if (p_sys->mainloop)
 365         pa_threaded_mainloop_stop(p_sys->mainloop);
 366
 367     if (p_sys->stream) {
 368         pa_stream_disconnect(p_sys->stream);
 369         pa_stream_unref(p_sys->stream);
 370         p_sys->stream = NULL;
 371     }
 372
 373     if (p_sys->context) {
 374         pa_context_disconnect(p_sys->context);
 375         pa_context_unref(p_sys->context);
 376         p_sys->context = NULL;
 377     }
 378
 379     if (p_sys->mainloop) {
 380         pa_threaded_mainloop_free(p_sys->mainloop);
 381         p_sys->mainloop = NULL;
 382     }
 383
 384     free(p_sys);
 385     p_aout->output.p_sys = NULL;
 386 }
 387
 388 static void context_state_cb(pa_context *c, void *userdata) {
 389     aout_instance_t *p_aout = (aout_instance_t *)userdata;
 390     struct aout_sys_t * p_sys = (struct aout_sys_t *) p_aout->output.p_sys;
 391
 392     assert(c);
 393
 394     PULSE_DEBUG( "Pulse context state changed");
 395
 396     switch (pa_context_get_state(c)) {
 397         case PA_CONTEXT_READY:
 398         case PA_CONTEXT_TERMINATED:
 399         case PA_CONTEXT_FAILED:
 400         PULSE_DEBUG( "Pulse context state changed signal");
 401             pa_threaded_mainloop_signal(p_sys->mainloop, 0);
 402             break;
 403
 404         case PA_CONTEXT_UNCONNECTED:
 405         case PA_CONTEXT_CONNECTING:
 406         case PA_CONTEXT_AUTHORIZING:
 407         case PA_CONTEXT_SETTING_NAME:
 408         PULSE_DEBUG( "Pulse context state changed no signal");
 409             break;
 410     }
 411 }
 412
 413 static void stream_state_cb(pa_stream *s, void * userdata) {
 414     aout_instance_t *p_aout = (aout_instance_t *)userdata;
 415     struct aout_sys_t * p_sys = (struct aout_sys_t *) p_aout->output.p_sys;
 416
 417     assert(s);
 418
 419     PULSE_DEBUG( "Pulse stream state changed");
 420
 421     switch (pa_stream_get_state(s)) {
 422
 423         case PA_STREAM_READY:
 424         case PA_STREAM_FAILED:
 425         case PA_STREAM_TERMINATED:
 426             pa_threaded_mainloop_signal(p_sys->mainloop, 0);
 427             break;
 428
 429         case PA_STREAM_UNCONNECTED:
 430         case PA_STREAM_CREATING:
 431             break;
 432     }
 433 }
 434
 435 static void stream_request_cb(pa_stream *s, size_t length, void *userdata) {
 436     VLC_UNUSED( s );
 437     aout_instance_t *p_aout = (aout_instance_t *)userdata;
 438     struct aout_sys_t * p_sys = (struct aout_sys_t *) p_aout->output.p_sys;
 439     mtime_t next_date;
 440
 441     assert(s);
 442     assert(p_sys);
 443
 444     size_t buffer_size = p_sys->buffer_size;
 445
 446     PULSE_DEBUG( "Pulse stream request %d", length);
 447
 448     do{
 449         aout_buffer_t *   p_buffer = NULL;
 450         if(p_sys->started){
 451             pa_usec_t latency;
 452             int negative;
 453             if(pa_stream_get_latency(p_sys->stream, &latency, &negative)<0){
 454                 if (pa_context_errno(p_sys->context) != PA_ERR_NODATA) {
 455                     msg_Err(p_aout, "pa_stream_get_latency() failed: %s", pa_strerror(pa_context_errno(p_sys->context)));
 456                 }
 457                 latency = 0;
 458
 459             }
 460
 461             PULSE_DEBUG( "Pulse stream request latency=%"PRId64"", latency);
 462             next_date = mdate() + latency;
 463
 464             if(p_sys->start_date < next_date + AOUT_PTS_TOLERANCE ){
 465                 p_buffer = aout_OutputNextBuffer( p_aout, next_date, 0);
 466             }
 467         }
 468
 469         if ( p_buffer != NULL )
 470         {
 471             PULSE_DEBUG( "Pulse stream request write buffer %d", p_buffer->i_buffer);
 472             pa_stream_write(p_sys->stream, p_buffer->p_buffer, p_buffer->i_buffer, NULL, 0, PA_SEEK_RELATIVE);
 473             length -= p_buffer->i_buffer;
 474             aout_BufferFree( p_buffer );
 475         }
 476         else
 477         {
 478             PULSE_DEBUG( "Pulse stream request write zeroes");
 479             void *data = pa_xmalloc(buffer_size);
 480             bzero(data, buffer_size);
 481             pa_stream_write(p_sys->stream, data, buffer_size, pa_xfree, 0, PA_SEEK_RELATIVE);
 482             length -= buffer_size;
 483         }
 484     }while(length > buffer_size);
 485
 486     pa_threaded_mainloop_signal(p_sys->mainloop, 0);
 487 }
 488
 489 static void stream_latency_update_cb(pa_stream *s, void *userdata) {
 490     VLC_UNUSED( s );
 491     aout_instance_t *p_aout = (aout_instance_t *)userdata;
 492     struct aout_sys_t * p_sys = (struct aout_sys_t *) p_aout->output.p_sys;
 493
 494     assert(s);
 495
 496     PULSE_DEBUG( "Pulse stream latency update");
 497
 498     pa_threaded_mainloop_signal(p_sys->mainloop, 0);
 499 }
 500
 501 static void success_cb(pa_stream *s, int sucess, void *userdata)
 502 {
 503     VLC_UNUSED( s );
 504     aout_instance_t *p_aout = (aout_instance_t *)userdata;
 505     struct aout_sys_t * p_sys = (struct aout_sys_t *) p_aout->output.p_sys;
 506
 507     VLC_UNUSED(sucess);
 508
 509     assert(s);
 510
 511     pa_threaded_mainloop_signal(p_sys->mainloop, 0);
 512 }
 513
 514 #undef PULSE_DEBUG