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 1.11 2003/10/24 17:55:14 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, i_header_size;
  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 9
 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_header_size,
 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
 164     aout_DateSet( &p_sys->end_date, 0 );
 165
 166     p_sys->p_sout_input = NULL;
 167     p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 168     p_sys->p_chain = NULL;
 169
 170     msg_Info( p_dec, "Running MPEG4 audio packetizer" );
 171
 172     p_wf = (WAVEFORMATEX*)p_dec->p_fifo->p_waveformatex;
 173
 174     if( p_wf && p_wf->cbSize > 0)
 175     {
 176         uint8_t *p_config = (uint8_t*)&p_wf[1];
 177         int     i_index;
 178
 179         i_index = ( ( p_config[0] << 1 ) | ( p_config[1] >> 7 ) ) & 0x0f;
 180         if( i_index != 0x0f )
 181         {
 182             p_sys->i_rate = i_sample_rates[i_index];
 183             p_sys->i_frame_length = (( p_config[1] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
 184         }
 185         else
 186         {
 187             p_sys->i_rate = ( ( p_config[1] & 0x7f ) << 17 ) |
 188                 ( p_config[2] << 9 ) | ( p_config[3] << 1 ) |
 189                 ( p_config[4] >> 7 );
 190             p_sys->i_frame_length = (( p_config[4] >> 2 ) & 0x01) ? 960 : 1024;
 191         }
 192
 193         msg_Dbg( p_dec, "AAC %dHz %d samples/frame",
 194                  p_sys->i_rate, p_sys->i_frame_length );
 195
 196         p_sys->i_channels = p_wf->nChannels;
 197         p_sys->sout_format.i_extra_data = p_wf->cbSize;
 198         p_sys->sout_format.p_extra_data = malloc( p_wf->cbSize );
 199         memcpy( p_sys->sout_format.p_extra_data, &p_wf[1], p_wf->cbSize );
 200     }
 201     else
 202     {
 203         msg_Dbg( p_dec, "No decoder specific info, must be an ADTS stream" );
 204
 205         /* We will try to create a AAC Config from adts */
 206         p_sys->sout_format.i_extra_data = 0;
 207         p_sys->sout_format.p_extra_data = NULL;
 208         p_dec->pf_decode = RunADTSPacketizer;
 209     }
 210
 211     return VLC_SUCCESS;
 212 }
 213
 214 /****************************************************************************
 215  * RunFramePacketizer: the whole thing
 216  ****************************************************************************
 217  * This function must be fed with complete frames.
 218  ****************************************************************************/
 219 static int RunFramePacketizer( decoder_t *p_dec, block_t *p_block )
 220 {
 221     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 222
 223     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts )
 224     {
 225         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 226         block_Release( p_block );
 227         return VLC_SUCCESS;
 228     }
 229
 230     p_sys->pts = p_block->i_pts;
 231     p_sys->i_frame_size = p_block->i_buffer;
 232
 233     if( GetSoutBuffer( p_dec, &p_sys->p_sout_buffer ) != VLC_SUCCESS )
 234     {
 235         return VLC_EGENERIC;
 236     }
 237
 238     /* Copy the whole frame into the buffer */
 239     p_dec->p_vlc->pf_memcpy( p_sys->p_sout_buffer->p_buffer,
 240                              p_block->p_buffer, p_block->i_buffer );
 241
 242     sout_InputSendBuffer( p_sys->p_sout_input, p_sys->p_sout_buffer );
 243     p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 244
 245     block_Release( p_block );
 246     return VLC_SUCCESS;
 247 }
 248
 249 /****************************************************************************
 250  * RunADTSPacketizer: the whole thing
 251  ****************************************************************************/
 252 static int RunADTSPacketizer( decoder_t *p_dec, block_t *p_block )
 253 {
 254     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 255     uint8_t p_header[ADTS_HEADER_SIZE];
 256
 257     if( !aout_DateGet( &p_sys->end_date ) && !p_block->i_pts )
 258     {
 259         /* We've just started the stream, wait for the first PTS. */
 260         block_Release( p_block );
 261         return VLC_SUCCESS;
 262     }
 263
 264     if( p_block->b_discontinuity )
 265     {
 266         p_sys->i_state = STATE_SYNC;
 267     }
 268
 269     if( p_sys->p_chain )
 270     {
 271         block_ChainAppend( &p_sys->p_chain, p_block );
 272     }
 273     else
 274     {
 275         block_ChainAppend( &p_sys->p_chain, p_block );
 276         p_sys->bytestream = block_BytestreamInit( p_dec, p_sys->p_chain, 0 );
 277     }
 278
 279     while( 1 )
 280     {
 281         switch( p_sys->i_state )
 282         {
 283
 284         case STATE_NOSYNC:
 285             while( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header, 2 )
 286                    == VLC_SUCCESS )
 287             {
 288                 /* Look for sync word - should be 0xfff + 2 layer bits */
 289                 if( p_header[0] == 0xff && (p_header[1] & 0xf6) == 0xf0 )
 290                 {
 291                     p_sys->i_state = STATE_SYNC;
 292                     break;
 293                 }
 294                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 295             }
 296             if( p_sys->i_state != STATE_SYNC )
 297             {
 298                 if( block_PeekByte( &p_sys->bytestream, p_header )
 299                     == VLC_SUCCESS && p_header[0] == 0xff )
 300                 {
 301                     /* Start of a sync word, need more data */
 302                     return VLC_SUCCESS;
 303                 }
 304
 305                 block_ChainRelease( p_sys->p_chain );
 306                 p_sys->p_chain = NULL;
 307
 308                 /* Need more data */
 309                 return VLC_SUCCESS;
 310             }
 311
 312         case STATE_SYNC:
 313             /* New frame, set the Presentation Time Stamp */
 314             p_sys->pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts;
 315             if( p_sys->pts != 0 &&
 316                 p_sys->pts != aout_DateGet( &p_sys->end_date ) )
 317             {
 318                 aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->pts );
 319             }
 320             p_sys->i_state = STATE_HEADER;
 321             break;
 322
 323         case STATE_HEADER:
 324             /* Get ADTS frame header (ADTS_HEADER_SIZE bytes) */
 325             if( block_PeekBytes( &p_sys->bytestream, p_header,
 326                                  ADTS_HEADER_SIZE ) != VLC_SUCCESS )
 327             {
 328                 /* Need more data */
 329                 return VLC_SUCCESS;
 330             }
 331
 332             /* Check if frame is valid and get frame info */
 333             p_sys->i_frame_size = ADTSSyncInfo( p_dec, p_header,
 334                                                 &p_sys->i_channels,
 335                                                 &p_sys->i_rate,
 336                                                 &p_sys->i_frame_length,
 337                                                 &p_sys->i_header_size,
 338                                                 &p_sys->i_raw_blocks );
 339             if( p_sys->i_frame_size <= 0 )
 340             {
 341                 msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word" );
 342                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 343                 p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 344                 break;
 345             }
 346
 347             p_sys->i_state = STATE_DATA;
 348
 349         case STATE_DATA:
 350             /* TODO: If p_block == NULL, flush the buffer without checking the
 351              * next sync word */
 352
 353             /* Check if next expected frame contains the sync word */
 354             if( block_PeekOffsetBytes( &p_sys->bytestream, p_sys->i_frame_size
 355                                        + p_sys->i_header_size, p_header, 2 )
 356                 != VLC_SUCCESS )
 357             {
 358                 /* Need more data */
 359                 return VLC_SUCCESS;
 360             }
 361
 362             if( p_header[0] != 0xff || (p_header[1] & 0xf6) != 0xf0 )
 363             {
 364                 msg_Dbg( p_dec, "emulated sync word "
 365                          "(no sync on following frame)" );
 366                 p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 367                 block_SkipByte( &p_sys->bytestream );
 368                 break;
 369             }
 370
 371             if( !p_sys->p_sout_buffer )
 372             if( GetSoutBuffer( p_dec, &p_sys->p_sout_buffer ) != VLC_SUCCESS )
 373             {
 374                 return VLC_EGENERIC;
 375             }
 376
 377             /* Skip the ADTS header */
 378             if( p_sys->i_header_size )
 379             {
 380                 if( block_SkipBytes( &p_sys->bytestream,
 381                                      p_sys->i_header_size ) != VLC_SUCCESS )
 382                 {
 383                     /* Need more data */
 384                     return VLC_SUCCESS;
 385                 }
 386                 p_sys->i_header_size = 0;
 387             }
 388
 389             /* Copy the whole frame into the buffer */
 390             if( block_GetBytes( &p_sys->bytestream,
 391                                 p_sys->p_sout_buffer->p_buffer,
 392                                 p_sys->i_frame_size ) != VLC_SUCCESS )
 393             {
 394                 /* Need more data */
 395                 return VLC_SUCCESS;
 396             }
 397
 398             p_sys->p_chain = block_BytestreamFlush( &p_sys->bytestream );
 399
 400             sout_InputSendBuffer( p_sys->p_sout_input, p_sys->p_sout_buffer );
 401
 402             p_sys->i_state = STATE_NOSYNC;
 403             p_sys->p_sout_buffer = NULL;
 404
 405             /* Make sure we don't reuse the same pts twice */
 406             if( p_sys->pts == p_sys->bytestream.p_block->i_pts )
 407                 p_sys->pts = p_sys->bytestream.p_block->i_pts = 0;
 408         }
 409     }
 410
 411     return VLC_SUCCESS;
 412 }
 413
 414 /*****************************************************************************
 415  * GetSoutBuffer:
 416  *****************************************************************************/
 417 static int GetSoutBuffer( decoder_t *p_dec, sout_buffer_t **pp_buffer )
 418 {
 419     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 420
 421     if( p_sys->p_sout_input != NULL &&
 422         ( p_sys->sout_format.i_sample_rate != (int)p_sys->i_rate
 423           || p_sys->sout_format.i_channels != (int)p_sys->i_channels ) )
 424     {
 425         /* Parameters changed - this should not happen. */
 426     }
 427
 428     /* Creating the sout input if not created yet. */
 429     if( p_sys->p_sout_input == NULL )
 430     {
 431         p_sys->sout_format.i_cat = AUDIO_ES;
 432         p_sys->sout_format.i_fourcc = VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'a' );
 433         p_sys->sout_format.i_sample_rate = p_sys->i_rate;
 434         p_sys->sout_format.i_channels    = p_sys->i_channels;
 435         p_sys->sout_format.i_block_align = 0;
 436         p_sys->sout_format.i_bitrate     = 0;
 437
 438         aout_DateInit( &p_sys->end_date, p_sys->i_rate );
 439         aout_DateSet( &p_sys->end_date, p_sys->pts );
 440
 441         p_sys->p_sout_input = sout_InputNew( p_dec, &p_sys->sout_format );
 442         if( p_sys->p_sout_input == NULL )
 443         {
 444             msg_Err( p_dec, "cannot add a new stream" );
 445             *pp_buffer = NULL;
 446             return VLC_EGENERIC;
 447         }
 448         msg_Info( p_dec, "AAC channels: %d samplerate: %d",
 449                   p_sys->i_channels, p_sys->i_rate );
 450     }
 451
 452     *pp_buffer = sout_BufferNew( p_sys->p_sout_input->p_sout,
 453                                  p_sys->i_frame_size );
 454     if( *pp_buffer == NULL )
 455     {
 456         return VLC_EGENERIC;
 457     }
 458
 459     (*pp_buffer)->i_pts =
 460         (*pp_buffer)->i_dts = aout_DateGet( &p_sys->end_date );
 461
 462     (*pp_buffer)->i_length =
 463         aout_DateIncrement( &p_sys->end_date, p_sys->i_frame_length )
 464         - (*pp_buffer)->i_pts;
 465
 466     return VLC_SUCCESS;
 467 }
 468
 469 /*****************************************************************************
 470  * EndPacketizer: clean up the packetizer
 471  *****************************************************************************/
 472 static int EndPacketizer( decoder_t *p_dec )
 473 {
 474     if( p_dec->p_sys->p_sout_input != NULL )
 475     {
 476         if( p_dec->p_sys->p_sout_buffer )
 477         {
 478             sout_BufferDelete( p_dec->p_sys->p_sout_input->p_sout,
 479                                p_dec->p_sys->p_sout_buffer );
 480         }
 481
 482         sout_InputDelete( p_dec->p_sys->p_sout_input );
 483     }
 484
 485     if( p_dec->p_sys->p_chain ) block_ChainRelease( p_dec->p_sys->p_chain );
 486
 487     free( p_dec->p_sys );
 488
 489     return VLC_SUCCESS;
 490 }
 491
 492 /*****************************************************************************
 493  * ADTSSyncInfo: parse MPEG 4 audio ADTS sync info
 494  *****************************************************************************/
 495 static int ADTSSyncInfo( decoder_t * p_dec, const byte_t * p_buf,
 496                          unsigned int * pi_channels,
 497                          unsigned int * pi_sample_rate,
 498                          unsigned int * pi_frame_length,
 499                          unsigned int * pi_header_size,
 500                          unsigned int * pi_raw_blocks_in_frame )
 501 {
 502     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 503     int i_id, i_profile, i_sample_rate_idx, i_frame_size;
 504     vlc_bool_t b_crc;
 505
 506     /* Fixed header between frames */
 507     i_id = ( (p_buf[1] >> 3) & 0x01 ) ? 2 : 4;
 508     b_crc = !(p_buf[1] & 0x01);
 509     i_profile = p_buf[2] >> 6;
 510     i_sample_rate_idx = (p_buf[2] >> 2) & 0x0f;
 511     *pi_sample_rate = i_sample_rates[i_sample_rate_idx];
 512     *pi_channels = ((p_buf[2] & 0x01) << 2) | ((p_buf[3] >> 6) & 0x03);
 513
 514     /* Variable header */
 515     i_frame_size = ((p_buf[3] & 0x03) << 11) | (p_buf[4] << 3) |
 516                    ((p_buf[5] >> 5) & 0x7);
 517     *pi_raw_blocks_in_frame = (p_buf[6] & 0x02) + 1;
 518
 519     if( !*pi_sample_rate || !*pi_channels || !i_frame_size )
 520     {
 521         return 0;
 522     }
 523
 524     /* Fixme */
 525     *pi_frame_length = 1024;
 526
 527     /* Build the decoder specific info header */
 528     if( !p_dec->p_sys->sout_format.i_extra_data )
 529     {
 530         p_sys->sout_format.i_extra_data = 2;
 531         p_sys->sout_format.p_extra_data = malloc( 2 );
 532         p_sys->sout_format.p_extra_data[0] =
 533             (i_profile + 1) << 3 | (i_sample_rate_idx >> 1);
 534         p_sys->sout_format.p_extra_data[1] =
 535             ((i_sample_rate_idx & 0x01) << 7) | (*pi_channels <<3);
 536     }
 537
 538     /* ADTS header length */
 539     *pi_header_size = b_crc ? 9 : 7;
 540
 541     return i_frame_size - *pi_header_size;
 542 }