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 1.10 2003/10/23 20:51:20 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
  63     block_t *p_chain;
  64     block_bytestream_t bytestream;
  65
  66     /*
  67      * Packetizer output properties
  68      */
  69     sout_packetizer_input_t *p_sout_input;
  70     sout_format_t           sout_format;
  71     sout_buffer_t *         p_sout_buffer;            /* current sout buffer */
  72
  73     /*
  74      * Common properties
  75      */
  76     audio_date_t          end_date;
  77     mtime_t pts;
  78
  79     int i_frame_size, i_raw_blocks;
  80     unsigned int i_channels;
  81     unsigned int i_rate, i_frame_length;
  82 };
  83
  84 enum {
  85
  86     STATE_NOSYNC,
  87     STATE_SYNC,
  88     STATE_HEADER,
  89     STATE_NEXT_SYNC,
  90     STATE_DATA
  91 };
  92
  93 static int i_sample_rates[] =
  94 {
  95     96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000, 24000, 22050,
  96     16000, 12000, 11025, 8000,  7350,  0,     0,     0
  97 };
  98
  99 #define ADTS_HEADER_SIZE 6
 100
 101 /****************************************************************************
 102  * Local prototypes
 103  ****************************************************************************/
 104 static int OpenPacketizer( vlc_object_t * );
 105 static int InitPacketizer( decoder_t * );
 106 static int RunFramePacketizer ( decoder_t *, block_t * );
 107 static int RunADTSPacketizer ( decoder_t *, block_t * );
 108 static int EndPacketizer ( decoder_t * );
 109 static int GetSoutBuffer( decoder_t *, sout_buffer_t ** );
 110
 111 static int ADTSSyncInfo( decoder_t *, const byte_t * p_buf,
 112                          unsigned int * pi_channels,
 113                          unsigned int * pi_sample_rate,
 114                          unsigned int * pi_frame_length,
 115                          unsigned int * pi_raw_blocks );
 116
 117 /*****************************************************************************
 118  * Module descriptor
 119  *****************************************************************************/
 120 vlc_module_begin();
 121     set_description( _("MPEG4 Audio packetizer") );
 122     set_capability( "packetizer", 50 );
 123     set_callbacks( OpenPacketizer, NULL );
 124 vlc_module_end();
 125
 126 /*****************************************************************************
 127  * OpenPacketizer: probe the packetizer and return score
 128  *****************************************************************************/
 129 static int OpenPacketizer( vlc_object_t *p_this )
 130 {
 131     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 132
 133     if( p_dec->p_fifo->i_fourcc != VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'a' ) )
 134     {
 135         return VLC_EGENERIC;
 136     }
 137
 138     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
 139     if( ( p_dec->p_sys =
 140           (decoder_sys_t *)malloc(sizeof(decoder_sys_t)) ) == NULL )
 141     {
 142         msg_Err( p_dec, "out of memory" );
 143         return VLC_EGENERIC;
 144     }
 145
 146     p_dec->pf_init = InitPacketizer;
 147     p_dec->pf_decode = RunFramePacketizer;
 148     p_dec->pf_end = EndPacketizer;
 149
 150     return VLC_SUCCESS;
 151 }
 152
 153 /*****************************************************************************
 154  * InitPacketizer: Initalize the packetizer
 155  *****************************************************************************/
 156 static int InitPacketizer( decoder_t *p_dec )
 157 {
 158     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 159     WAVEFORMATEX *p_wf;
 160
 161     p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 162
 163     aout_DateSet( &p_sys->end_date, 0 );
 164
 165     p_sys->p_sout_input = NULL;
 166     p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 167     p_sys->p_chain = NULL;
 168
 169     msg_Info( p_dec, "Running MPEG4 audio packetizer" );
 170
 171     p_wf = (WAVEFORMATEX*)p_dec->p_fifo->p_waveformatex;
 172
 173     if( p_wf && p_wf->cbSize > 0)
 174     {
 175         uint8_t *p_config = (uint8_t*)&p_wf[1];
 176         int     i_index;
 177
 178         i_index = ( ( p_config[0] << 1 ) | ( p_config[1] >> 7 ) ) & 0x0f;
 179         if( i_index != 0x0f )
 180         {
 181             p_sys->i_rate = i_sample_rates[i_index];
 182             p_sys->i_frame_length = (( p_config[1] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
 183         }
 184         else
 185         {
 186             p_sys->i_rate = ( ( p_config[1] & 0x7f ) << 17 ) |
 187                 ( p_config[2] << 9 ) | ( p_config[3] << 1 ) |
 188                 ( p_config[4] >> 7 );
 189             p_sys->i_frame_length = (( p_config[4] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
 190         }
 191
 192         msg_Dbg( p_dec, "AAC %dHz %d samples/frame",
 193                  p_sys->i_rate, p_sys->i_frame_length );
 194
 195         p_sys->i_channels = p_wf->nChannels;
 196         p_sys->sout_format.i_extra_data = p_wf->cbSize;
 197         p_sys->sout_format.p_extra_data = malloc( p_wf->cbSize );
 198         memcpy( p_sys->sout_format.p_extra_data, &p_wf[1], p_wf->cbSize );
 199     }
 200     else
 201     {
 202         msg_Dbg( p_dec, "No decoder specific info, must be an ADTS stream" );
 203
 204         /* We will try to create a AAC Config from adts */
 205         p_sys->sout_format.i_extra_data = 0;
 206         p_sys->sout_format.p_extra_data = NULL;
 207         p_dec->pf_decode = RunADTSPacketizer;
 208     }
 209
 210     return VLC_SUCCESS;
 211 }
 212
 213 /****************************************************************************
 214  * RunFramePacketizer: the whole thing
 215  ****************************************************************************
 216  * This function must be fed with complete frames.
 217  ****************************************************************************/
 218 static int RunFramePacketizer( decoder_t *p_dec, block_t *p_block )
 219 {
 220     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 221
 222     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts )
 223     {
 224         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 225         block_Release( p_block );
 226         return VLC_SUCCESS;
 227     }
 228
 229     p_sys->pts = p_block->i_pts;
 230     p_sys->i_frame_size = p_block->i_buffer;
 231
 232     if( GetSoutBuffer( p_dec, &p_sys->p_sout_buffer ) != VLC_SUCCESS )
 233     {
 234         return VLC_EGENERIC;
 235     }
 236
 237     /* Copy the whole frame into the buffer */
 238     p_dec->p_vlc->pf_memcpy( p_sys->p_sout_buffer->p_buffer,
 239                              p_block->p_buffer, p_block->i_buffer );
 240
 241     sout_InputSendBuffer( p_sys->p_sout_input, p_sys->p_sout_buffer );
 242     p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 243
 244     block_Release( p_block );
 245     return VLC_SUCCESS;
 246 }
 247
 248 /****************************************************************************
 249  * RunADTSPacketizer: the whole thing
 250  ****************************************************************************/
 251 static int RunADTSPacketizer( decoder_t *p_dec, block_t *p_block )
 252 {
 253     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 254     uint8_t p_header[ADTS_HEADER_SIZE];
 255
 256     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts )
 257     {
 258         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 259         block_Release( p_block );
 260         return VLC_SUCCESS;
 261     }
 262
 263     if( p_block->b_discontinuity )
 264     {
 265         p_sys->i_state = STATE_SYNC;
 266     }
 267
 268     if( p_sys->p_chain )
 269     {
 270         block_ChainAppend( &p_sys->p_chain, p_block );
 271     }
 272     else
 273     {
 274         block_ChainAppend( &p_sys->p_chain, p_block );
 275         p_sys->bytestream = block_BytestreamInit( p_dec, p_sys->p_chain, 0 );
 276     }
 277
 278     while( 1 )
 279     {
 280         switch( p_sys->i_state )
 281         {
 282
 283         case STATE_NOSYNC:
 284             while( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header, 2 )
 285                    == VLC_SUCCESS )
 286             {
 287                 /* Look for sync word - should be 0xfff + 2 layer bits */
 288                 if( p_header[0] == 0xff && (p_header[1] & 0xf6) == 0xf0 )
 289                 {
 290                     p_sys->i_state = STATE_SYNC;
 291                     break;
 292                 }
 293                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 294             }
 295             if( p_sys->i_state != STATE_SYNC )
 296             {
 297                 if( block_PeekByte( &p_sys->bytestream, p_header )
 298                     == VLC_SUCCESS && p_header[0] == 0xff )
 299                 {
 300                     /* Start of a sync word, need more data */
 301                     return VLC_SUCCESS;
 302                 }
 303
 304                 block_ChainRelease( p_sys->p_chain );
 305                 p_sys->p_chain = NULL;
 306
 307                 /* Need more data */
 308                 return VLC_SUCCESS;
 309             }
 310
 311         case STATE_SYNC:
 312             /* New frame, set the Presentation Time Stamp */
 313             p_sys->pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts;
 314             if( p_sys->pts != 0 &&
 315                 p_sys->pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
 316             {
 317                 aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->pts );
 318             }
 319             p_sys->i_state = STATE_HEADER;
 320             break;
 321
 322         case STATE_HEADER:
 323             /* Get ADTS frame header (ADTS_HEADER_SIZE bytes) */
 324             if( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header,
 325                                  ADTS_HEADER_SIZE ) != VLC_SUCCESS )
 326             {
 327                 /* Need more data */
 328                 return VLC_SUCCESS;
 329             }
 330
 331             /* Check if frame is valid and get frame info */
 332             p_sys->i_frame_size = ADTSSyncInfo( p_dec, p_header,
 333                                                 &p_sys->i_channels,
 334                                                 &p_sys->i_rate,
 335                                                 &p_sys->i_frame_length,
 336                                                 &p_sys->i_raw_blocks );
 337             if( !p_sys->i_frame_size )
 338             {
 339                 msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word" );
 340                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 341                 p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 342                 break;
 343             }
 344
 345             p_sys->i_state = STATE_DATA;
 346
 347         case STATE_DATA:
 348             /* TODO: If p_block == NULL, flush the buffer without checking the
 349              * next sync word */
 350
 351             /* Check if next expected frame contains the sync word */
 352             if( block_PeekOffsetBytes( &p_sys->bytestream,
 353                                        p_sys->i_frame_size, p_header, 2 )
 354                 != VLC_SUCCESS )
 355             {
 356                 /* Need more data */
 357                 return VLC_SUCCESS;
 358             }
 359
 360             if( p_header[0] != 0xff || (p_header[1] & 0xf6) != 0xf0 )
 361             {
 362                 msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word "
 363                          "(no sync on following frame)" );
 364                 p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 365                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 366                 break;
 367             }
 368
 369             if( !p_sys->p_sout_buffer )
 370             if( GetSoutBuffer( p_dec, &p_sys->p_sout_buffer ) != VLC_SUCCESS )
 371             {
 372                 return VLC_EGENERIC;
 373             }
 374
 375             /* Copy the whole frame into the buffer */
 376             if( block_GetBytes( &p_sys->bytestream,
 377                                 p_sys->p_sout_buffer->p_buffer,
 378                                 p_sys->i_frame_size ) != VLC_SUCCESS )
 379             {
 380                 /* Need more data */
 381                 return VLC_SUCCESS;
 382             }
 383
 384             p_sys->p_chain = block_BytestreamFlush( &p_sys->bytestream );
 385
 386             sout_InputSendBuffer( p_sys->p_sout_input, p_sys->p_sout_buffer );
 387
 388             p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 389             p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 390
 391             /* Make sure we don't reuse the same pts twice */
 392             if( p_sys->pts == p_sys->bytestream.p_block->i_pts )
 393                 p_sys->pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts = 0;
 394         }
 395     }
 396
 397     return VLC_SUCCESS;
 398 }
 399
 400 /*****************************************************************************
 401  * GetSoutBuffer:
 402  *****************************************************************************/
 403 static int GetSoutBuffer( decoder_t *p_dec, sout_buffer_t **pp_buffer )
 404 {
 405     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 406
 407     if( p_sys->p_sout_input != NULL &&
 408         ( p_sys->sout_format.i_sample_rate != (int)p_sys->i_rate
 409           || p_sys->sout_format.i_channels != (int)p_sys->i_channels ) )
 410     {
 411         /* Parameters changed - this should not happen. */
 412     }
 413
 414     /* Creating the sout input if not created yet. */
 415     if( p_sys->p_sout_input == NULL )
 416     {
 417         p_sys->sout_format.i_cat = AUDIO_ES;
 418         p_sys->sout_format.i_fourcc = VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'a' );
 419         p_sys->sout_format.i_sample_rate = p_sys->i_rate;
 420         p_sys->sout_format.i_channels    = p_sys->i_channels;
 421         p_sys->sout_format.i_block_align = 0;
 422         p_sys->sout_format.i_bitrate     = 0;
 423
 424         aout_DateInit( &p_sys->end_date, p_sys->i_rate );
 425         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->pts );
 426
 427         p_sys->p_sout_input = sout_InputNew( p_dec, &p_sys->sout_format );
 428         if( p_sys->p_sout_input == NULL )
 429         {
 430             msg_Err( p_dec, "cannot add a new stream" );
 431             *pp_buffer = NULL;
 432             return VLC_EGENERIC;
 433         }
 434         msg_Info( p_dec, "AAC channels: %d samplerate: %d",
 435                   p_sys->i_channels, p_sys->i_rate );
 436     }
 437
 438     *pp_buffer = sout_BufferNew( p_sys->p_sout_input->p_sout,
 439                                  p_sys->i_frame_size );
 440     if( *pp_buffer == NULL )
 441     {
 442         return VLC_EGENERIC;
 443     }
 444
 445     (*pp_buffer)->i_pts =
 446         (*pp_buffer)->i_dts = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
 447
 448     (*pp_buffer)->i_length =
 449         aout_DateIncrement( &p_sys->end_date, p_sys->i_frame_length )
 450         - (*pp_buffer)->i_pts;
 451
 452     return VLC_SUCCESS;
 453 }
 454
 455 /*****************************************************************************
 456  * EndPacketizer: clean up the packetizer
 457  *****************************************************************************/
 458 static int EndPacketizer( decoder_t *p_dec )
 459 {
 460     if( p_dec->p_sys->p_sout_input != NULL )
 461     {
 462         if( p_dec->p_sys->p_sout_buffer )
 463         {
 464             sout_BufferDelete( p_dec->p_sys->p_sout_input->p_sout,
 465                                p_dec->p_sys->p_sout_buffer );
 466         }
 467
 468         sout_InputDelete( p_dec->p_sys->p_sout_input );
 469     }
 470
 471     if( p_dec->p_sys->p_chain ) block_ChainRelease( p_dec->p_sys->p_chain );
 472
 473     free( p_dec->p_sys );
 474
 475     return VLC_SUCCESS;
 476 }
 477
 478 /*****************************************************************************
 479  * ADTSSyncInfo: parse MPEG 4 audio ADTS sync info
 480  *****************************************************************************/
 481 static int ADTSSyncInfo( decoder_t * p_dec, const byte_t * p_buf,
 482                          unsigned int * pi_channels,
 483                          unsigned int * pi_sample_rate,
 484                          unsigned int * pi_frame_length,
 485                          unsigned int * pi_raw_blocks_in_frame )
 486 {
 487     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 488     int i_id, i_profile, i_sample_rate_idx, i_frame_size;
 489
 490     /* Fixed header between frames */
 491     i_id = ( (p_buf[1] >> 3) & 0x01 ) ? 2 : 4;
 492     i_profile = p_buf[2] >> 6;
 493     i_sample_rate_idx = (p_buf[2] >> 2) & 0x0f;
 494     *pi_sample_rate = i_sample_rates[i_sample_rate_idx];
 495     *pi_channels = ((p_buf[2] & 0x01) << 2) | ((p_buf[3] >> 6) & 0x03);
 496
 497     /* Variable header */
 498     i_frame_size = ((p_buf[3] & 0x03) << 11) | (p_buf[4] << 3) |
 499                    ((p_buf[5] >> 5) & 0x7);
 500     *pi_raw_blocks_in_frame = (p_buf[6] & 0x02) + 1;
 501
 502     if( !*pi_sample_rate || !*pi_channels || !i_frame_size )
 503     {
 504         return 0;
 505     }
 506
 507     /* Fixme */
 508     *pi_frame_length = 1024;
 509
 510     /* Build the decoder specific info header */
 511     if( !p_dec->p_sys->sout_format.i_extra_data )
 512     {
 513         p_sys->sout_format.i_extra_data = 2;
 514         p_sys->sout_format.p_extra_data = malloc( 2 );
 515         p_sys->sout_format.p_extra_data[0] =
 516             (i_profile + 1) << 3 | (i_sample_rate_idx > 1);
 517         p_sys->sout_format.p_extra_data[1] =
 518             ((i_sample_rate_idx & 0x01) << 7) | (*pi_channels <<3);
 519     }
 520
 521     return i_frame_size;
 522 }