git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/packetizer/mpeg4audio.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * mpeg4audio.c: parse and packetize an MPEG 4 audio stream
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2001, 2002 VideoLAN
   5  * $Id: mpeg4audio.c,v 1.9 2003/10/05 18:09:36 gbazin Exp $
   6  *
   7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *          Gildas Bazin <gbazin@netcourrier.com>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 /*****************************************************************************
  26  * Preamble
  27  *****************************************************************************/
  28 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
  29 #include <string.h>                                              /* strdup() */
  30
  31 #include <vlc/vlc.h>
  32 #include <vlc/aout.h>
  33 #include <vlc/decoder.h>
  34 #include <vlc/input.h>
  35 #include <vlc/sout.h>
  36 #include "codecs.h"
  37
  38 #include "vlc_block_helper.h"
  39
  40 /* AAC Config in ES:
  41  *
  42  * AudioObjectType          5 bits
  43  * samplingFrequencyIndex   4 bits
  44  * if (samplingFrequencyIndex == 0xF)
  45  *  samplingFrequency   24 bits
  46  * channelConfiguration     4 bits
  47  * GA_SpecificConfig
  48  *  FrameLengthFlag         1 bit 1024 or 960
  49  *  DependsOnCoreCoder      1 bit (always 0)
  50  *  ExtensionFlag           1 bit (always 0)
  51  */
  52
  53 /*****************************************************************************
  54  * decoder_sys_t : decoder descriptor
  55  *****************************************************************************/
  56 struct decoder_sys_t
  57 {
  58     /*
  59      * Input properties
  60      */
  61     int        i_state;
  62     vlc_bool_t b_synchro;
  63
  64     block_t *p_chain;
  65     block_bytestream_t bytestream;
  66
  67     /*
  68      * Packetizer output properties
  69      */
  70     sout_packetizer_input_t *p_sout_input;
  71     sout_format_t           sout_format;
  72     sout_buffer_t *         p_sout_buffer;            /* current sout buffer */
  73
  74     /*
  75      * Common properties
  76      */
  77     audio_date_t          end_date;
  78     mtime_t pts;
  79
  80     int i_frame_size, i_raw_blocks;
  81     unsigned int i_channels;
  82     unsigned int i_rate, i_frame_length;
  83 };
  84
  85 enum {
  86
  87     STATE_NOSYNC,
  88     STATE_SYNC,
  89     STATE_HEADER,
  90     STATE_NEXT_SYNC,
  91     STATE_DATA
  92 };
  93
  94 static int i_sample_rates[] =
  95 {
  96     96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000, 24000, 22050,
  97     16000, 12000, 11025, 8000,  7350,  0,     0,     0
  98 };
  99
 100 #define ADTS_HEADER_SIZE 6
 101
 102 /****************************************************************************
 103  * Local prototypes
 104  ****************************************************************************/
 105 static int OpenPacketizer( vlc_object_t * );
 106 static int InitPacketizer( decoder_t * );
 107 static int RunFramePacketizer ( decoder_t *, block_t * );
 108 static int RunADTSPacketizer ( decoder_t *, block_t * );
 109 static int EndPacketizer ( decoder_t * );
 110 static int GetSoutBuffer( decoder_t *, sout_buffer_t ** );
 111
 112 static int ADTSSyncInfo( decoder_t *, const byte_t * p_buf,
 113                          unsigned int * pi_channels,
 114                          unsigned int * pi_sample_rate,
 115                          unsigned int * pi_frame_length,
 116                          unsigned int * pi_raw_blocks );
 117
 118 /*****************************************************************************
 119  * Module descriptor
 120  *****************************************************************************/
 121 vlc_module_begin();
 122     set_description( _("MPEG4 Audio packetizer") );
 123     set_capability( "packetizer", 50 );
 124     set_callbacks( OpenPacketizer, NULL );
 125 vlc_module_end();
 126
 127 /*****************************************************************************
 128  * OpenPacketizer: probe the packetizer and return score
 129  *****************************************************************************/
 130 static int OpenPacketizer( vlc_object_t *p_this )
 131 {
 132     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 133
 134     if( p_dec->p_fifo->i_fourcc != VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'a' ) )
 135     {
 136         return VLC_EGENERIC;
 137     }
 138
 139     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
 140     if( ( p_dec->p_sys =
 141           (decoder_sys_t *)malloc(sizeof(decoder_sys_t)) ) == NULL )
 142     {
 143         msg_Err( p_dec, "out of memory" );
 144         return VLC_EGENERIC;
 145     }
 146
 147     p_dec->pf_init = InitPacketizer;
 148     p_dec->pf_decode = RunFramePacketizer;
 149     p_dec->pf_end = EndPacketizer;
 150
 151     return VLC_SUCCESS;
 152 }
 153
 154 /*****************************************************************************
 155  * InitPacketizer: Initalize the packetizer
 156  *****************************************************************************/
 157 static int InitPacketizer( decoder_t *p_dec )
 158 {
 159     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 160     WAVEFORMATEX *p_wf;
 161
 162     p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 163     p_sys->b_synchro = VLC_FALSE;
 164
 165     aout_DateSet( &p_sys->end_date, 0 );
 166
 167     p_sys->p_sout_input = NULL;
 168     p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 169     p_sys->p_chain = NULL;
 170
 171     msg_Info( p_dec, "Running MPEG4 audio packetizer" );
 172
 173     p_wf = (WAVEFORMATEX*)p_dec->p_fifo->p_waveformatex;
 174
 175     if( p_wf && p_wf->cbSize > 0)
 176     {
 177         uint8_t *p_config = (uint8_t*)&p_wf[1];
 178         int     i_index;
 179
 180         i_index = ( ( p_config[0] << 1 ) | ( p_config[1] >> 7 ) ) & 0x0f;
 181         if( i_index != 0x0f )
 182         {
 183             p_sys->i_rate = i_sample_rates[i_index];
 184             p_sys->i_frame_length = (( p_config[1] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
 185         }
 186         else
 187         {
 188             p_sys->i_rate = ( ( p_config[1] & 0x7f ) << 17 ) |
 189                 ( p_config[2] << 9 ) | ( p_config[3] << 1 ) |
 190                 ( p_config[4] >> 7 );
 191             p_sys->i_frame_length = (( p_config[4] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
 192         }
 193
 194         msg_Dbg( p_dec, "AAC %dHz %d samples/frame",
 195                  p_sys->i_rate, p_sys->i_frame_length );
 196
 197         p_sys->i_channels = p_wf->nChannels;
 198         p_sys->sout_format.i_extra_data = p_wf->cbSize;
 199         p_sys->sout_format.p_extra_data = malloc( p_wf->cbSize );
 200         memcpy( p_sys->sout_format.p_extra_data, &p_wf[1], p_wf->cbSize );
 201     }
 202     else
 203     {
 204         msg_Dbg( p_dec, "No decoder specific info, must be an ADTS stream" );
 205
 206         /* We will try to create a AAC Config from adts */
 207         p_sys->sout_format.i_extra_data = 0;
 208         p_sys->sout_format.p_extra_data = NULL;
 209         p_dec->pf_decode = RunADTSPacketizer;
 210     }
 211
 212     return VLC_SUCCESS;
 213 }
 214
 215 /****************************************************************************
 216  * RunFramePacketizer: the whole thing
 217  ****************************************************************************
 218  * This function must be fed with complete frames.
 219  ****************************************************************************/
 220 static int RunFramePacketizer( decoder_t *p_dec, block_t *p_block )
 221 {
 222     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 223
 224     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts )
 225     {
 226         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 227         block_Release( p_block );
 228         return VLC_SUCCESS;
 229     }
 230
 231     p_sys->pts = p_block->i_pts;
 232     p_sys->i_frame_size = p_block->i_buffer;
 233
 234     if( GetSoutBuffer( p_dec, &p_sys->p_sout_buffer ) != VLC_SUCCESS )
 235     {
 236         return VLC_EGENERIC;
 237     }
 238
 239     /* Copy the whole frame into the buffer */
 240     p_dec->p_vlc->pf_memcpy( p_sys->p_sout_buffer->p_buffer,
 241                              p_block->p_buffer, p_block->i_buffer );
 242
 243     sout_InputSendBuffer( p_sys->p_sout_input, p_sys->p_sout_buffer );
 244     p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 245
 246     block_Release( p_block );
 247     return VLC_SUCCESS;
 248 }
 249
 250 /****************************************************************************
 251  * RunADTSPacketizer: the whole thing
 252  ****************************************************************************/
 253 static int RunADTSPacketizer( decoder_t *p_dec, block_t *p_block )
 254 {
 255     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 256     uint8_t p_header[ADTS_HEADER_SIZE];
 257
 258     if( (!aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts)
 259         || p_block->b_discontinuity )
 260     {
 261         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 262         block_Release( p_block );
 263         p_sys->b_synchro = VLC_FALSE;
 264         return VLC_SUCCESS;
 265     }
 266
 267     if( p_sys->p_chain )
 268     {
 269         block_ChainAppend( &p_sys->p_chain, p_block );
 270     }
 271     else
 272     {
 273         block_ChainAppend( &p_sys->p_chain, p_block );
 274         p_sys->bytestream = block_BytestreamInit( p_dec, p_sys->p_chain, 0 );
 275     }
 276
 277     while( 1 )
 278     {
 279         switch( p_sys->i_state )
 280         {
 281
 282         case STATE_NOSYNC:
 283             while( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header, 2 )
 284                    == VLC_SUCCESS )
 285             {
 286                 /* Look for sync word - should be 0xfff + 2 layer bits */
 287                 if( p_header[0] == 0xff && (p_header[1] & 0xf6) == 0xf0 )
 288                 {
 289                     p_sys->i_state = STATE_SYNC;
 290                     break;
 291                 }
 292                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 293                 p_sys->b_synchro = VLC_FALSE;
 294             }
 295             if( p_sys->i_state != STATE_SYNC )
 296             {
 297                 block_ChainRelease( p_sys->p_chain );
 298                 p_sys->p_chain = NULL;
 299
 300                 /* Need more data */
 301                 return VLC_SUCCESS;
 302             }
 303
 304         case STATE_SYNC:
 305             /* New frame, set the Presentation Time Stamp */
 306             p_sys->pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts;
 307             if( p_sys->pts != 0 &&
 308                 p_sys->pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
 309             {
 310                 aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->pts );
 311             }
 312             p_sys->i_state = STATE_HEADER;
 313             break;
 314
 315         case STATE_HEADER:
 316             /* Get ADTS frame header (ADTS_HEADER_SIZE bytes) */
 317             if( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header,
 318                                  ADTS_HEADER_SIZE ) != VLC_SUCCESS )
 319             {
 320                 /* Need more data */
 321                 return VLC_SUCCESS;
 322             }
 323
 324             /* Check if frame is valid and get frame info */
 325             p_sys->i_frame_size = ADTSSyncInfo( p_dec, p_header,
 326                                                 &p_sys->i_channels,
 327                                                 &p_sys->i_rate,
 328                                                 &p_sys->i_frame_length,
 329                                                 &p_sys->i_raw_blocks );
 330             if( !p_sys->i_frame_size )
 331             {
 332                 msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word" );
 333                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 334                 p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 335                 p_sys->b_synchro = VLC_FALSE;
 336                 break;
 337             }
 338
 339             p_sys->i_state = STATE_DATA;
 340
 341         case STATE_DATA:
 342             /* TODO: If p_block == NULL, flush the buffer without checking the
 343              * next sync word */
 344
 345             if( !p_sys->b_synchro )
 346             {
 347                 /* Check if next expected frame contains the sync word */
 348                 if( block_PeekOffsetBytes( &p_sys->bytestream,
 349                                            p_sys->i_frame_size, p_header, 2 )
 350                     != VLC_SUCCESS )
 351                 {
 352                     /* Need more data */
 353                     return VLC_SUCCESS;
 354                 }
 355
 356                 if( p_header[0] != 0xff || (p_header[1] & 0xf6) != 0xf0 )
 357                 {
 358                     msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word "
 359                              "(no sync on following frame)" );
 360                     p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 361                     block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 362                     p_sys->b_synchro = VLC_FALSE;
 363                     break;
 364                 }
 365             }
 366
 367             if( !p_sys->p_sout_buffer )
 368             if( GetSoutBuffer( p_dec, &p_sys->p_sout_buffer ) != VLC_SUCCESS )
 369             {
 370                 return VLC_EGENERIC;
 371             }
 372
 373             /* Copy the whole frame into the buffer */
 374             if( block_GetBytes( &p_sys->bytestream,
 375                                 p_sys->p_sout_buffer->p_buffer,
 376                                 p_sys->i_frame_size ) != VLC_SUCCESS )
 377             {
 378                 /* Need more data */
 379                 return VLC_SUCCESS;
 380             }
 381
 382             p_sys->p_chain = block_BytestreamFlush( &p_sys->bytestream );
 383
 384             sout_InputSendBuffer( p_sys->p_sout_input, p_sys->p_sout_buffer );
 385
 386             p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 387             p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 388             p_sys->b_synchro = VLC_TRUE;
 389
 390             /* Make sure we don't reuse the same pts twice */
 391             if( p_sys->pts == p_sys->bytestream.p_block->i_pts )
 392                 p_sys->pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts = 0;
 393         }
 394     }
 395
 396     return VLC_SUCCESS;
 397 }
 398
 399 /*****************************************************************************
 400  * GetSoutBuffer:
 401  *****************************************************************************/
 402 static int GetSoutBuffer( decoder_t *p_dec, sout_buffer_t **pp_buffer )
 403 {
 404     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 405
 406     if( p_sys->p_sout_input != NULL &&
 407         ( p_sys->sout_format.i_sample_rate != (int)p_sys->i_rate
 408           || p_sys->sout_format.i_channels != (int)p_sys->i_channels ) )
 409     {
 410         /* Parameters changed - this should not happen. */
 411     }
 412
 413     /* Creating the sout input if not created yet. */
 414     if( p_sys->p_sout_input == NULL )
 415     {
 416         p_sys->sout_format.i_cat = AUDIO_ES;
 417         p_sys->sout_format.i_fourcc = VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'a' );
 418         p_sys->sout_format.i_sample_rate = p_sys->i_rate;
 419         p_sys->sout_format.i_channels    = p_sys->i_channels;
 420         p_sys->sout_format.i_block_align = 0;
 421         p_sys->sout_format.i_bitrate     = 0;
 422
 423         aout_DateInit( &p_sys->end_date, p_sys->i_rate );
 424         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->pts );
 425
 426         p_sys->p_sout_input = sout_InputNew( p_dec, &p_sys->sout_format );
 427         if( p_sys->p_sout_input == NULL )
 428         {
 429             msg_Err( p_dec, "cannot add a new stream" );
 430             *pp_buffer = NULL;
 431             return VLC_EGENERIC;
 432         }
 433         msg_Info( p_dec, "AAC channels: %d samplerate: %d",
 434                   p_sys->i_channels, p_sys->i_rate );
 435     }
 436
 437     *pp_buffer = sout_BufferNew( p_sys->p_sout_input->p_sout,
 438                                  p_sys->i_frame_size );
 439     if( *pp_buffer == NULL )
 440     {
 441         return VLC_EGENERIC;
 442     }
 443
 444     (*pp_buffer)->i_pts =
 445         (*pp_buffer)->i_dts = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
 446
 447     (*pp_buffer)->i_length =
 448         aout_DateIncrement( &p_sys->end_date, p_sys->i_frame_length )
 449         - (*pp_buffer)->i_pts;
 450
 451     return VLC_SUCCESS;
 452 }
 453
 454 /*****************************************************************************
 455  * EndPacketizer: clean up the packetizer
 456  *****************************************************************************/
 457 static int EndPacketizer( decoder_t *p_dec )
 458 {
 459     if( p_dec->p_sys->p_sout_input != NULL )
 460     {
 461         if( p_dec->p_sys->p_sout_buffer )
 462         {
 463             sout_BufferDelete( p_dec->p_sys->p_sout_input->p_sout,
 464                                p_dec->p_sys->p_sout_buffer );
 465         }
 466
 467         sout_InputDelete( p_dec->p_sys->p_sout_input );
 468     }
 469
 470     if( p_dec->p_sys->p_chain ) block_ChainRelease( p_dec->p_sys->p_chain );
 471
 472     free( p_dec->p_sys );
 473
 474     return VLC_SUCCESS;
 475 }
 476
 477 /*****************************************************************************
 478  * ADTSSyncInfo: parse MPEG 4 audio ADTS sync info
 479  *****************************************************************************/
 480 static int ADTSSyncInfo( decoder_t * p_dec, const byte_t * p_buf,
 481                          unsigned int * pi_channels,
 482                          unsigned int * pi_sample_rate,
 483                          unsigned int * pi_frame_length,
 484                          unsigned int * pi_raw_blocks_in_frame )
 485 {
 486     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 487     int i_id, i_profile, i_sample_rate_idx, i_frame_size;
 488
 489     /* Fixed header between frames */
 490     i_id = ( (p_buf[1] >> 3) & 0x01 ) ? 2 : 4;
 491     i_profile = p_buf[2] >> 6;
 492     i_sample_rate_idx = (p_buf[2] >> 2) & 0x0f;
 493     *pi_sample_rate = i_sample_rates[i_sample_rate_idx];
 494     *pi_channels = ((p_buf[2] & 0x01) << 2) | ((p_buf[3] >> 6) & 0x03);
 495
 496     /* Variable header */
 497     i_frame_size = ((p_buf[3] & 0x03) << 11) | (p_buf[4] << 3) |
 498                    ((p_buf[5] >> 5) & 0x7);
 499     *pi_raw_blocks_in_frame = (p_buf[6] & 0x02) + 1;
 500
 501     if( !*pi_sample_rate || !*pi_channels || !i_frame_size )
 502     {
 503         return 0;
 504     }
 505
 506     /* Fixme */
 507     *pi_frame_length = 1024;
 508
 509     /* Build the decoder specific info header */
 510     if( !p_dec->p_sys->sout_format.i_extra_data )
 511     {
 512         p_sys->sout_format.i_extra_data = 2;
 513         p_sys->sout_format.p_extra_data = malloc( 2 );
 514         p_sys->sout_format.p_extra_data[0] =
 515             (i_profile + 1) << 3 | (i_sample_rate_idx > 1);
 516         p_sys->sout_format.p_extra_data[1] =
 517             ((i_sample_rate_idx & 0x01) << 7) | (*pi_channels <<3);
 518     }
 519
 520     return i_frame_size;
 521 }