]> git.sesse.net Git - vlc/blobdiff - modules/audio_output/pulse.c
Fix invalid use of the PulseAudio stream from the context callback
[vlc] / modules / audio_output / pulse.c
index 590630384427fce03befaa03891098bd8e69227a..904f794e62f5b985f030914246762f56f3f62b0d 100644 (file)
 # include "config.h"
 #endif
 
+#include <math.h>
 #include <vlc_common.h>
 #include <vlc_plugin.h>
 #include <vlc_aout.h>
-#include <vlc_aout_intf.h>
 #include <vlc_cpu.h>
 
 #include <pulse/pulseaudio.h>
+#include "vlcpulse.h"
+#if !PA_CHECK_VERSION(0,9,22)
+# include <vlc_xlib.h>
+#endif
 
 static int  Open        ( vlc_object_t * );
 static void Close       ( vlc_object_t * );
@@ -46,7 +50,13 @@ vlc_module_begin ()
     set_callbacks( Open, Close )
 vlc_module_end ()
 
-/* TODO: single static mainloop */
+/* TODO:
+ * - pause input on policy event
+ * - resample to compensate for long term drift
+ * - select music or video stream property correctly (?)
+ * - set further appropriate stream properties
+ * - update output devices list dynamically
+ */
 
 /* NOTE:
  * Be careful what you do when the PulseAudio mainloop is held, which is to say
@@ -58,49 +68,78 @@ struct aout_sys_t
 {
     pa_stream *stream; /**< PulseAudio playback stream object */
     pa_context *context; /**< PulseAudio connection context */
-    pa_threaded_mainloop *mainloop; /**< PulseAudio event loop */
+    pa_threaded_mainloop *mainloop; /**< PulseAudio thread */
+    pa_time_event *trigger; /**< Deferred stream trigger */
     pa_volume_t base_volume; /**< 0dB reference volume */
     pa_cvolume cvolume; /**< actual sink input volume */
-    //uint32_t byterate; /**< bytes per second */
+    mtime_t paused; /**< Time when (last) paused */
+    mtime_t pts; /**< Play time of buffer write offset */
+    mtime_t desync; /**< Measured desynchronization */
+    unsigned rate; /**< Current stream sample rate */
 };
 
-/* Context helpers */
-static void context_state_cb(pa_context *c, void *userdata)
+static void sink_list_cb(pa_context *, const pa_sink_info *, int, void *);
+static void sink_input_info_cb(pa_context *, const pa_sink_input_info *,
+                               int, void *);
+
+/*** Context ***/
+static void context_cb(pa_context *ctx, pa_subscription_event_type_t type,
+                       uint32_t idx, void *userdata)
 {
-    pa_threaded_mainloop *mainloop = userdata;
+    audio_output_t *aout = userdata;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    pa_operation *op;
 
-    switch (pa_context_get_state(c)) {
-        case PA_CONTEXT_READY:
-        case PA_CONTEXT_FAILED:
-        case PA_CONTEXT_TERMINATED:
-            pa_threaded_mainloop_signal(mainloop, 0);
-        default:
+    switch (type & PA_SUBSCRIPTION_EVENT_FACILITY_MASK)
+    {
+      case PA_SUBSCRIPTION_EVENT_SINK:
+        switch (type & PA_SUBSCRIPTION_EVENT_TYPE_MASK)
+        {
+          case PA_SUBSCRIPTION_EVENT_NEW:
+          case PA_SUBSCRIPTION_EVENT_CHANGE:
+            op = pa_context_get_sink_info_by_index(ctx, idx, sink_list_cb, aout);
+            if (likely(op != NULL))
+                pa_operation_unref(op);
             break;
-    }
-}
 
-static bool context_wait(pa_threaded_mainloop *mainloop, pa_context *context)
-{
-    pa_context_state_t state;
+          case PA_SUBSCRIPTION_EVENT_REMOVE:
+            var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_DELCHOICE,
+                       &(vlc_value_t){ .i_int = idx }, NULL);
+            break;
+        }
+        break;
 
-    while ((state = pa_context_get_state(context)) != PA_CONTEXT_READY) {
-        if (state == PA_CONTEXT_FAILED || state == PA_CONTEXT_TERMINATED)
-            return -1;
-        pa_threaded_mainloop_wait(mainloop);
+      case PA_SUBSCRIPTION_EVENT_SINK_INPUT:
+        if (idx != pa_stream_get_index(sys->stream))
+            break; /* only interested in our sink input */
+
+        /* Gee... PA will not provide the infos directly in the event. */
+        switch (type & PA_SUBSCRIPTION_EVENT_TYPE_MASK)
+        {
+          case PA_SUBSCRIPTION_EVENT_REMOVE:
+            msg_Err(aout, "sink input killed!");
+            break;
+
+          default:
+            op = pa_context_get_sink_input_info(ctx, idx, sink_input_info_cb,
+                                                aout);
+            if (likely(op != NULL))
+                pa_operation_unref(op);
+            break;
+        }
+        break;
+
+      default: /* unsubscribed facility?! */
+        assert(0);
     }
-    return 0;
 }
 
-static void error(aout_instance_t *aout, const char *msg, pa_context *context)
-{
-    msg_Err(aout, "%s: %s", msg, pa_strerror(pa_context_errno(context)));
-}
 
-/* Sink */
+/*** Sink ***/
 static void sink_list_cb(pa_context *c, const pa_sink_info *i, int eol,
                          void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = userdata;
+    audio_output_t *aout = userdata;
     vlc_value_t val, text;
 
     if (eol)
@@ -111,14 +150,21 @@ static void sink_list_cb(pa_context *c, const pa_sink_info *i, int eol,
             i->description);
     val.i_int = i->index;
     text.psz_string = (char *)i->description;
+    /* FIXME: There is no way to replace a choice explicitly. */
+    var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_DELCHOICE, &val, NULL);
     var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_ADDCHOICE, &val, &text);
+    /* FIXME: var_Change() can change the variable value if we remove the
+     * current value from the choice list, or if we add a choice while there
+     * was none. So force the correct value back. */
+    val.i_int = pa_stream_get_device_index(aout->sys->stream);
+    var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_SETVALUE, &val, NULL);
 }
 
 static void sink_info_cb(pa_context *c, const pa_sink_info *i, int eol,
                          void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = userdata;
-    aout_sys_t *sys = aout->output.p_sys;
+    audio_output_t *aout = userdata;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
 
     if (eol)
         return;
@@ -133,10 +179,181 @@ static void sink_info_cb(pa_context *c, const pa_sink_info *i, int eol,
         sys->base_volume = i->base_volume;
     else
         sys->base_volume = PA_VOLUME_NORM;
-    msg_Dbg(aout, "base volume: %f", pa_sw_volume_to_linear(sys->base_volume));
+    msg_Dbg(aout, "base volume: %"PRIu32, sys->base_volume);
+}
+
+
+/*** Latency management and lip synchronization ***/
+static void stream_reset_sync(pa_stream *s, audio_output_t *aout)
+{
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    const unsigned rate = aout->format.i_rate;
+
+    sys->pts = VLC_TS_INVALID;
+    sys->desync = 0;
+    pa_operation *op = pa_stream_update_sample_rate(s, rate, NULL, NULL);
+    if (unlikely(op == NULL))
+        return;
+    pa_operation_unref(op);
+    sys->rate = rate;
+}
+
+static void stream_start(pa_stream *s, audio_output_t *aout)
+{
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    pa_operation *op;
+
+    if (sys->trigger != NULL) {
+        vlc_pa_rttime_free(sys->mainloop, sys->trigger);
+        sys->trigger = NULL;
+    }
+
+    op = pa_stream_cork(s, 0, NULL, NULL);
+    if (op != NULL)
+        pa_operation_unref(op);
+    op = pa_stream_trigger(s, NULL, NULL);
+    if (likely(op != NULL))
+        pa_operation_unref(op);
 }
 
-/* Stream helpers */
+static void stream_stop(pa_stream *s, audio_output_t *aout)
+{
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    pa_operation *op;
+
+    if (sys->trigger != NULL) {
+        vlc_pa_rttime_free(sys->mainloop, sys->trigger);
+        sys->trigger = NULL;
+    }
+
+    op = pa_stream_cork(s, 1, NULL, NULL);
+    if (op != NULL)
+        pa_operation_unref(op);
+}
+
+static void stream_trigger_cb(pa_mainloop_api *api, pa_time_event *e,
+                              const struct timeval *tv, void *userdata)
+{
+    audio_output_t *aout = userdata;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+
+    msg_Dbg(aout, "starting deferred");
+    assert (sys->trigger == e);
+    stream_start(sys->stream, aout);
+    (void) api; (void) e; (void) tv;
+}
+
+/**
+ * Starts or resumes the playback stream.
+ * Tries start playing back audio samples at the most accurate time
+ * in order to minimize desync and resampling during early playback.
+ * @note PulseAudio lock required.
+ */
+static void stream_resync(audio_output_t *aout, pa_stream *s)
+{
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    mtime_t delta;
+
+    assert (pa_stream_is_corked(s) > 0);
+    assert (sys->pts != VLC_TS_INVALID);
+
+    delta = vlc_pa_get_latency(aout, sys->context, s);
+    if (unlikely(delta == VLC_TS_INVALID))
+        delta = 0; /* screwed */
+
+    delta = (sys->pts - mdate()) - delta;
+    if (delta > 0) {
+        if (sys->trigger == NULL) {
+            msg_Dbg(aout, "deferring start (%"PRId64" us)", delta);
+            delta += pa_rtclock_now();
+            sys->trigger = pa_context_rttime_new(sys->context, delta,
+                                                 stream_trigger_cb, aout);
+        }
+    } else {
+        msg_Warn(aout, "starting late (%"PRId64" us)", delta);
+        stream_start(s, aout);
+    }
+}
+
+static void stream_latency_cb(pa_stream *s, void *userdata)
+{
+    audio_output_t *aout = userdata;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    mtime_t delta, change;
+
+    if (pa_stream_is_corked(s))
+        return;
+    if (sys->pts == VLC_TS_INVALID)
+    {
+        msg_Dbg(aout, "missing latency from input");
+        return;
+    }
+
+    /* Compute lip desynchronization */
+    delta = vlc_pa_get_latency(aout, sys->context, s);
+    if (delta == VLC_TS_INVALID)
+        return;
+
+    delta = (sys->pts - mdate()) - delta;
+    change = delta - sys->desync;
+    sys->desync = delta;
+    //msg_Dbg(aout, "desync: %+"PRId64" us (variation: %+"PRId64" us)",
+    //        delta, change);
+
+    const unsigned inrate = aout->format.i_rate;
+    unsigned outrate = sys->rate;
+    bool sync = false;
+
+    if (delta < -AOUT_MAX_PTS_DELAY)
+        msg_Warn(aout, "too late by %"PRId64" us", -delta);
+    else if (delta > +AOUT_MAX_PTS_ADVANCE)
+        msg_Warn(aout, "too early by %"PRId64" us", delta);
+    else if (outrate  == inrate)
+        return; /* In sync, do not add unnecessary disturbance! */
+    else
+        sync = true;
+
+    /* Compute playback sample rate */
+    /* This is empirical (especially the shift values).
+     * Feel free to define something smarter. */
+    int adj = sync ? (outrate - inrate)
+                   : outrate * ((delta >> 4) + change) / (CLOCK_FREQ << 2);
+    /* This avoids too quick rate variation. It sounds really bad and
+     * causes unstability (e.g. oscillation around the correct rate). */
+    int limit = inrate >> 10;
+    /* However, to improve stability and try to converge, closing to the
+     * nominal rate is favored over drifting from it. */
+    if ((adj > 0) == (sys->rate > inrate))
+        limit *= 2;
+    if (adj > +limit)
+        adj = +limit;
+    if (adj < -limit)
+        adj = -limit;
+    outrate -= adj;
+
+    /* This keeps the effective rate within specified range
+     * (+/-AOUT_MAX_RESAMPLING% - see <vlc_aout.h>) of the nominal rate. */
+    limit = inrate * AOUT_MAX_RESAMPLING / 100;
+    if (outrate > inrate + limit)
+        outrate = inrate + limit;
+    if (outrate < inrate - limit)
+        outrate = inrate - limit;
+
+    /* Apply adjusted sample rate */
+    if (outrate == sys->rate)
+        return;
+    pa_operation *op = pa_stream_update_sample_rate(s, outrate, NULL, NULL);
+    if (unlikely(op == NULL)) {
+        vlc_pa_error(aout, "cannot change sample rate", sys->context);
+        return;
+    }
+    pa_operation_unref(op);
+    msg_Dbg(aout, "changed sample rate to %u Hz",outrate);
+    sys->rate = outrate;
+}
+
+
+/*** Stream helpers ***/
 static void stream_state_cb(pa_stream *s, void *userdata)
 {
     pa_threaded_mainloop *mainloop = userdata;
@@ -151,10 +368,30 @@ static void stream_state_cb(pa_stream *s, void *userdata)
     }
 }
 
+static void stream_event_cb(pa_stream *s, const char *name, pa_proplist *pl,
+                            void *userdata)
+{
+    audio_output_t *aout = userdata;
+
+#if PA_CHECK_VERSION(1,0,0)
+    /* FIXME: expose aout_Restart() directly */
+    if (!strcmp(name, PA_STREAM_EVENT_FORMAT_LOST)) {
+        vlc_value_t dummy = { .i_int = 0 };
+
+        msg_Dbg (aout, "format lost");
+        aout_ChannelsRestart (VLC_OBJECT(aout), "audio-device",
+                              dummy, dummy, NULL);
+    } else
+#endif
+        msg_Warn (aout, "unhandled event %s", name);
+    (void) s;
+    (void) pl;
+}
+
 static void stream_moved_cb(pa_stream *s, void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = userdata;
-    aout_sys_t *sys = aout->output.p_sys;
+    audio_output_t *aout = userdata;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
     pa_operation *op;
     uint32_t idx = pa_stream_get_device_index(s);
 
@@ -168,19 +405,33 @@ static void stream_moved_cb(pa_stream *s, void *userdata)
     /* Update the variable if someone else moved our stream */
     var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_SETVALUE,
                &(vlc_value_t){ .i_int = idx }, NULL);
+
+    /* Sink unknown as yet, create stub choice for it */
+    if (var_GetInteger(aout, "audio-device") != idx)
+    {
+        var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_ADDCHOICE,
+                   &(vlc_value_t){ .i_int = idx },
+                   &(vlc_value_t){ .psz_string = (char *)"?" });
+        var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_SETVALUE,
+                   &(vlc_value_t){ .i_int = idx }, NULL);
+    }
 }
 
 static void stream_overflow_cb(pa_stream *s, void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = userdata;
+    audio_output_t *aout = userdata;
+    pa_operation *op;
 
-    msg_Err(aout, "overflow");
-    (void) s;
+    msg_Err(aout, "overflow, flushing");
+    op = pa_stream_flush(s, NULL, NULL);
+    if (likely(op != NULL))
+        pa_operation_unref(op);
+    stream_reset_sync(s, aout);
 }
 
 static void stream_started_cb(pa_stream *s, void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = userdata;
+    audio_output_t *aout = userdata;
 
     msg_Dbg(aout, "started");
     (void) s;
@@ -188,21 +439,22 @@ static void stream_started_cb(pa_stream *s, void *userdata)
 
 static void stream_suspended_cb(pa_stream *s, void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = userdata;
+    audio_output_t *aout = userdata;
 
     msg_Dbg(aout, "suspended");
-    (void) s;
+    stream_reset_sync(s, aout);
 }
 
 static void stream_underflow_cb(pa_stream *s, void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = userdata;
+    audio_output_t *aout = userdata;
 
-    msg_Dbg(aout, "underflow");
-    (void) s;
+    msg_Warn(aout, "underflow");
+    stream_stop(s, aout);
+    stream_reset_sync(s, aout);
 }
 
-static int stream_wait(pa_threaded_mainloop *mainloop, pa_stream *stream)
+static int stream_wait(pa_stream *stream, pa_threaded_mainloop *mainloop)
 {
     pa_stream_state_t state;
 
@@ -214,6 +466,27 @@ static int stream_wait(pa_threaded_mainloop *mainloop, pa_stream *stream)
     return 0;
 }
 
+
+/*** Sink input ***/
+static void sink_input_info_cb(pa_context *ctx, const pa_sink_input_info *i,
+                               int eol, void *userdata)
+{
+    audio_output_t *aout = userdata;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    float volume;
+
+    if (eol)
+        return;
+    (void) ctx;
+
+    sys->cvolume = i->volume;
+    volume = pa_cvolume_max(&i->volume) / (float)PA_VOLUME_NORM;
+    aout_VolumeHardSet(aout, volume, i->mute);
+}
+
+
+/*** VLC audio output callbacks ***/
+
 /* Memory free callback. The block_t address is in front of the data. */
 static void data_free(void *data)
 {
@@ -238,14 +511,21 @@ static void *data_convert(block_t **pp)
     return block->p_buffer;
 }
 
-/*****************************************************************************
- * Play: play a sound samples buffer
- *****************************************************************************/
-static void Play(aout_instance_t *aout)
+/**
+ * Queue one audio frame to the playabck stream
+ */
+static void Play(audio_output_t *aout, block_t *block)
 {
-    aout_sys_t *sys = aout->output.p_sys;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
     pa_stream *s = sys->stream;
 
+    const void *ptr = data_convert(&block);
+    if (unlikely(ptr == NULL))
+        return;
+
+    size_t len = block->i_buffer;
+    mtime_t pts = block->i_pts + block->i_length;
+
     /* Note: The core already holds the output FIFO lock at this point.
      * Therefore we must not under any circumstances (try to) acquire the
      * output FIFO lock while the PulseAudio threaded main loop lock is held
@@ -253,113 +533,102 @@ static void Play(aout_instance_t *aout)
      * will take place, and sooner or later a deadlock. */
     pa_threaded_mainloop_lock(sys->mainloop);
 
-    if (pa_stream_is_corked(s) > 0) {
-        pa_operation *op = pa_stream_cork(s, 0, NULL, NULL);
-        if (op != NULL)
-            pa_operation_unref(op);
-        msg_Dbg(aout, "uncorking");
-    }
-
-#if 0
-    /* This function should be called by the LibVLC core a header of time,
-     * but not more than AOUT_MAX_PREPARE. The PulseAudio latency should be
-     * shorter than that (though it might not be the case with some evil piece
-     * of audio output hardware). So we may need to trigger playback early,
-     * (that is to say, short cut the PulseAudio prebuffering). Otherwise,
-     * audio and video may be out of synchronization. */
-    pa_usec_t latency;
-    int negative;
-    if (pa_stream_get_latency(s, &latency, &negative) < 0) {
-        /* Especially at start of stream, latency may not be known (yet). */
-        if (pa_context_errno(sys->context) != PA_ERR_NODATA)
-            error(aout, "cannot determine latency", sys->context);
-    } else {
-        mtime_t gap = aout_FifoFirstDate(&aout->output.fifo) - mdate()
-                - latency;
+    sys->pts = pts;
+    if (pa_stream_is_corked(s) > 0)
+        stream_resync(aout, s);
 
-        if (gap > AOUT_PTS_TOLERANCE)
-            msg_Dbg(aout, "buffer too early (%"PRId64" us)", gap);
-        else if (gap < -AOUT_PTS_TOLERANCE)
-            msg_Err(aout, "buffer too late (%"PRId64" us)", -gap);
-    }
-#endif
 #if 0 /* Fault injector to test underrun recovery */
-    static unsigned u = 0;
-    if ((++u % 500) == 0) {
+    static volatile unsigned u = 0;
+    if ((++u % 1000) == 0) {
         msg_Err(aout, "fault injection");
-        msleep(CLOCK_FREQ*2);
+        pa_operation_unref(pa_stream_flush(s, NULL, NULL));
     }
 #endif
 
-    /* This function is called exactly once per block in the output FIFO, so
-     * this for-loop is not necessary.
-     * If this function is changed to not always dequeue blocks, be sure to
-     * limit the queue size to a reasonable limit to avoid huge leaks. */
-    for (;;) {
-        block_t *block = aout_FifoPop(&aout->output.fifo);
-        if (block == NULL)
-            break;
+    if (pa_stream_write(s, ptr, len, data_free, 0, PA_SEEK_RELATIVE) < 0) {
+        vlc_pa_error(aout, "cannot write", sys->context);
+        block_Release(block);
+    }
 
-        const void *ptr = data_convert(&block);
-        if (unlikely(ptr == NULL))
-            break;
+    pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
+}
 
-        size_t len = block->i_buffer;
-        //mtime_t pts = block->i_pts, duration = block->i_length;
+/**
+ * Cork or uncork the playback stream
+ */
+static void Pause(audio_output_t *aout, bool paused, mtime_t date)
+{
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
+    pa_stream *s = sys->stream;
 
-        if (pa_stream_write(s, ptr, len, data_free, 0, PA_SEEK_RELATIVE) < 0)
-        {
-            error(aout, "cannot write", sys->context);
-            block_Release(block);
-        }
+    pa_threaded_mainloop_lock(sys->mainloop);
+
+    if (paused) {
+        sys->paused = date;
+        stream_stop(s, aout);
+    } else {
+        assert (sys->paused != VLC_TS_INVALID);
+        date -= sys->paused;
+        msg_Dbg(aout, "resuming after %"PRId64" us", date);
+        sys->paused = VLC_TS_INVALID;
+        sys->pts += date;
+        stream_resync(aout, s);
     }
 
     pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
 }
 
-static void Pause(aout_instance_t *aout, bool b_paused, mtime_t i_date)
+/**
+ * Flush or drain the playback stream
+ */
+static void Flush(audio_output_t *aout, bool wait)
 {
-    aout_sys_t *sys = aout->output.p_sys;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
     pa_stream *s = sys->stream;
+    pa_operation *op;
 
-    /* Note: The core already holds the output FIFO lock at this point.
-     * Therefore we must not under any circumstances (try to) acquire the
-     * output FIFO lock while the PulseAudio threaded main loop lock is held
-     * (including from PulseAudio stream callbacks). Otherwise lock inversion
-     * will take place, and sooner or later a deadlock. */
     pa_threaded_mainloop_lock(sys->mainloop);
 
-    pa_operation *op = pa_stream_cork(s, b_paused ? 1 : 0, NULL, NULL);
+    if (wait)
+        op = pa_stream_drain(s, NULL, NULL);
+        /* TODO: wait for drain completion*/
+    else
+        op = pa_stream_flush(s, NULL, NULL);
     if (op != NULL)
         pa_operation_unref(op);
-
     pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
 }
 
-static int VolumeSet(aout_instance_t *aout, audio_volume_t vol, bool mute)
+static int VolumeSet(audio_output_t *aout, float vol, bool mute)
 {
-    aout_sys_t *sys = aout->output.p_sys;
-    pa_threaded_mainloop *mainloop = sys->mainloop;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
     pa_operation *op;
-
     uint32_t idx = pa_stream_get_index(sys->stream);
-    pa_volume_t volume = pa_sw_volume_from_linear(vol / (float)AOUT_VOLUME_DEFAULT);
-    pa_cvolume cvolume;
 
-    /* TODO: do not ruin the channel balance (if set outside VLC) */
-    /* TODO: notify UI about volume changes by other PulseAudio clients */
-    pa_cvolume_set(&sys->cvolume, sys->cvolume.channels, volume);
-    pa_sw_cvolume_multiply_scalar(&cvolume, &sys->cvolume, sys->base_volume);
+    pa_cvolume cvolume = sys->cvolume;
+    pa_volume_t volume = sys->base_volume;
+
+    pa_cvolume_scale(&cvolume, PA_VOLUME_NORM); /* preserve balance */
+
+    /* VLC provides the software volume so convert directly to PulseAudio
+     * software volume, pa_volume_t. This is not a linear amplification factor
+     * so do not use PulseAudio linear amplification! */
+    vol *= PA_VOLUME_NORM;
+    if (unlikely(vol >= PA_VOLUME_MAX))
+        vol = PA_VOLUME_MAX;
+    volume = pa_sw_volume_multiply(volume, lround(vol));
+    pa_sw_cvolume_multiply_scalar(&cvolume, &cvolume, volume);
+
     assert(pa_cvolume_valid(&cvolume));
 
-    pa_threaded_mainloop_lock(mainloop);
+    pa_threaded_mainloop_lock(sys->mainloop);
     op = pa_context_set_sink_input_volume(sys->context, idx, &cvolume, NULL, NULL);
     if (likely(op != NULL))
         pa_operation_unref(op);
     op = pa_context_set_sink_input_mute(sys->context, idx, mute, NULL, NULL);
     if (likely(op != NULL))
         pa_operation_unref(op);
-    pa_threaded_mainloop_unlock(mainloop);
+    pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
 
     return 0;
 }
@@ -367,8 +636,8 @@ static int VolumeSet(aout_instance_t *aout, audio_volume_t vol, bool mute)
 static int StreamMove(vlc_object_t *obj, const char *varname, vlc_value_t old,
                       vlc_value_t val, void *userdata)
 {
-    aout_instance_t *aout = (aout_instance_t *)obj;
-    aout_sys_t *sys = aout->output.p_sys;
+    audio_output_t *aout = (audio_output_t *)obj;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
     pa_stream *s = userdata;
     pa_operation *op;
     uint32_t idx = pa_stream_get_index(s);
@@ -383,38 +652,47 @@ static int StreamMove(vlc_object_t *obj, const char *varname, vlc_value_t old,
         pa_operation_unref(op);
         msg_Dbg(aout, "moving to sink %"PRIu32, sink_idx);
     } else
-        error(aout, "cannot move sink", sys->context);
+        vlc_pa_error(obj, "cannot move sink", sys->context);
     pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
 
     return (op != NULL) ? VLC_SUCCESS : VLC_EGENERIC;
 }
 
 
-/*****************************************************************************
- * Open: open the audio device
- *****************************************************************************/
+/**
+ * Create a PulseAudio playback stream, a.k.a. a sink input.
+ */
 static int Open(vlc_object_t *obj)
 {
-    aout_instance_t *aout = (aout_instance_t *)obj;
+#if !PA_CHECK_VERSION(0,9,22)
+    if (!vlc_xlib_init(obj))
+        return VLC_EGENERIC;
+#endif
+
+    audio_output_t *aout = (audio_output_t *)obj;
     pa_operation *op;
 
     /* Sample format specification */
     struct pa_sample_spec ss;
+    vlc_fourcc_t format = aout->format.i_format;
+#if PA_CHECK_VERSION(1,0,0)
+    pa_encoding_t encoding = PA_ENCODING_INVALID;
+#endif
 
-    switch(aout->output.output.i_format)
+    switch(format)
     {
         case VLC_CODEC_F64B:
-            aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_F32B;
+            format = VLC_CODEC_F32B;
         case VLC_CODEC_F32B:
             ss.format = PA_SAMPLE_FLOAT32BE;
             break;
         case VLC_CODEC_F64L:
-            aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_F32L;
+            format = VLC_CODEC_F32L;
         case VLC_CODEC_F32L:
             ss.format = PA_SAMPLE_FLOAT32LE;
             break;
         case VLC_CODEC_FI32:
-            aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_FL32;
+            format = VLC_CODEC_FL32;
             ss.format = PA_SAMPLE_FLOAT32NE;
             break;
         case VLC_CODEC_S32B:
@@ -436,26 +714,48 @@ static int Open(vlc_object_t *obj)
             ss.format = PA_SAMPLE_S16LE;
             break;
         case VLC_CODEC_S8:
-            aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_U8;
+            format = VLC_CODEC_U8;
         case VLC_CODEC_U8:
             ss.format = PA_SAMPLE_U8;
             break;
+#if PA_CHECK_VERSION(1,0,0)
+        case VLC_CODEC_A52:
+            format = VLC_CODEC_SPDIFL;
+            encoding = PA_ENCODING_AC3_IEC61937;
+            ss.format = HAVE_FPU ? PA_SAMPLE_FLOAT32NE : PA_SAMPLE_S16NE;
+            break;
+        /*case VLC_CODEC_EAC3:
+            format = VLC_CODEC_SPDIFL FIXME;
+            encoding = PA_ENCODING_EAC3_IEC61937;
+            ss.format = HAVE_FPU ? PA_SAMPLE_FLOAT32NE : PA_SAMPLE_S16NE;
+            break;
+        case VLC_CODEC_MPGA:
+            format = VLC_CODEC_SPDIFL FIXME;
+            encoding = PA_ENCODING_MPEG_IEC61937;
+            ss.format = HAVE_FPU ? PA_SAMPLE_FLOAT32NE : PA_SAMPLE_S16NE;
+            break;*/
+        case VLC_CODEC_DTS:
+            format = VLC_CODEC_SPDIFL;
+            encoding = PA_ENCODING_DTS_IEC61937;
+            ss.format = HAVE_FPU ? PA_SAMPLE_FLOAT32NE : PA_SAMPLE_S16NE;
+            break;
+#endif
         default:
             if (HAVE_FPU)
             {
-                aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_FL32;
+                format = VLC_CODEC_FL32;
                 ss.format = PA_SAMPLE_FLOAT32NE;
             }
             else
             {
-                aout->output.output.i_format = VLC_CODEC_S16N;
+                format = VLC_CODEC_S16N;
                 ss.format = PA_SAMPLE_S16NE;
             }
             break;
     }
 
-    ss.rate = aout->output.output.i_rate;
-    ss.channels = aout_FormatNbChannels(&aout->output.output);
+    ss.rate = aout->format.i_rate;
+    ss.channels = aout_FormatNbChannels(&aout->format);
     if (!pa_sample_spec_valid(&ss)) {
         msg_Err(aout, "unsupported sample specification");
         return VLC_EGENERIC;
@@ -465,28 +765,28 @@ static int Open(vlc_object_t *obj)
     struct pa_channel_map map;
     map.channels = 0;
 
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_LEFT)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_LEFT)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_FRONT_LEFT;
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_RIGHT)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_RIGHT)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_FRONT_RIGHT;
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_MIDDLELEFT)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_MIDDLELEFT)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_SIDE_LEFT;
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_MIDDLERIGHT)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_MIDDLERIGHT)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_SIDE_RIGHT;
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_REARLEFT)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_REARLEFT)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_REAR_LEFT;
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_REARRIGHT)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_REARRIGHT)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_REAR_RIGHT;
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_REARCENTER)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_REARCENTER)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_REAR_CENTER;
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_CENTER)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_CENTER)
     {
         if (ss.channels == 1)
             map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_MONO;
         else
             map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_FRONT_CENTER;
     }
-    if (aout->output.output.i_physical_channels & AOUT_CHAN_LFE)
+    if (aout->format.i_physical_channels & AOUT_CHAN_LFE)
         map.map[map.channels++] = PA_CHANNEL_POSITION_LFE;
 
     for (unsigned i = 0; map.channels < ss.channels; i++) {
@@ -498,20 +798,26 @@ static int Open(vlc_object_t *obj)
         msg_Err(aout, "unsupported channel map");
         return VLC_EGENERIC;
     } else {
-        const char *name = pa_channel_map_to_pretty_name(&map);
+        const char *name = pa_channel_map_to_name(&map);
         msg_Dbg(aout, "using %s channel map", (name != NULL) ? name : "?");
     }
 
     /* Stream parameters */
-    const pa_stream_flags_t flags = PA_STREAM_INTERPOLATE_TIMING
+    const pa_stream_flags_t flags = PA_STREAM_START_CORKED
+                                  //| PA_STREAM_INTERPOLATE_TIMING
                                   | PA_STREAM_AUTO_TIMING_UPDATE
-                                  | PA_STREAM_START_CORKED;
+                                  | PA_STREAM_VARIABLE_RATE;
 
-    const uint32_t byterate = pa_bytes_per_second(&ss);
     struct pa_buffer_attr attr;
     attr.maxlength = -1;
-    attr.tlength = byterate * AOUT_MAX_PREPARE_TIME / CLOCK_FREQ;
-    attr.prebuf = -1;
+    /* PulseAudio assumes that tlength bytes are available in the buffer. Thus
+     * we need to be conservative and set the minimum value that the VLC
+     * audio decoder thread warrants. Otherwise, PulseAudio buffers will
+     * underrun on hardware with large buffers. VLC keeps at least
+     * AOUT_MIN_PREPARE and at most AOUT_MAX_PREPARE worth of audio buffers.
+     * TODO? tlength could be adaptively increased to reduce wakeups. */
+    attr.tlength = pa_usec_to_bytes(AOUT_MIN_PREPARE_TIME, &ss);
+    attr.prebuf = 0; /* trigger manually */
     attr.minreq = -1;
     attr.fragsize = 0; /* not used for output */
 
@@ -519,54 +825,70 @@ static int Open(vlc_object_t *obj)
     aout_sys_t *sys = malloc(sizeof(*sys));
     if (unlikely(sys == NULL))
         return VLC_ENOMEM;
-    aout->output.p_sys = sys;
-    sys->context = NULL;
+
+    pa_context *ctx = vlc_pa_connect(obj, &sys->mainloop);
+    if (ctx == NULL)
+    {
+        free (sys);
+        return VLC_EGENERIC;
+    }
+
+    aout->sys = sys;
     sys->stream = NULL;
-    //sys->byterate = byterate;
+    sys->context = ctx;
+    sys->trigger = NULL;
+    sys->paused = VLC_TS_INVALID;
+    sys->pts = VLC_TS_INVALID;
+    sys->desync = 0;
+    sys->rate = ss.rate;
 
     /* Channel volume */
     sys->base_volume = PA_VOLUME_NORM;
     pa_cvolume_set(&sys->cvolume, ss.channels, PA_VOLUME_NORM);
 
-    /* Allocate threaded main loop */
-    pa_threaded_mainloop *mainloop = pa_threaded_mainloop_new();
-    if (unlikely(mainloop == NULL)) {
-        free(sys);
-        return VLC_ENOMEM;
-    }
-    sys->mainloop = mainloop;
-
-    if (pa_threaded_mainloop_start(mainloop) < 0) {
-        pa_threaded_mainloop_free(mainloop);
-        free(sys);
-        return VLC_ENOMEM;
+#if PA_CHECK_VERSION(1,0,0)
+    pa_format_info *formatv[2];
+    unsigned formatc = 0;
+
+    /* Favor digital pass-through if available*/
+    if (encoding != PA_ENCODING_INVALID) {
+        formatv[formatc] = pa_format_info_new();
+        formatv[formatc]->encoding = encoding;
+        pa_format_info_set_rate(formatv[formatc], ss.rate);
+        pa_format_info_set_channels(formatv[formatc], ss.channels);
+        pa_format_info_set_channel_map(formatv[formatc], &map);
+        formatc++;
     }
-    pa_threaded_mainloop_lock(mainloop);
-
-    /* Connect to PulseAudio server */
-    char *user_agent = var_InheritString(aout, "user-agent");
-    pa_context *ctx = pa_context_new(pa_threaded_mainloop_get_api(mainloop),
-                                     user_agent);
-    free(user_agent);
-    if (unlikely(ctx == NULL))
-        goto fail;
-    sys->context = ctx;
 
-    pa_context_set_state_callback(ctx, context_state_cb, mainloop);
-    if (pa_context_connect(ctx, NULL, 0, NULL) < 0
-     || context_wait(mainloop, ctx)) {
-        error(aout, "cannot connect to server", ctx);
-        goto fail;
-    }
+    /* Fallback to PCM */
+    formatv[formatc] = pa_format_info_new();
+    formatv[formatc]->encoding = PA_ENCODING_PCM;
+    pa_format_info_set_sample_format(formatv[formatc], ss.format);
+    pa_format_info_set_rate(formatv[formatc], ss.rate);
+    pa_format_info_set_channels(formatv[formatc], ss.channels);
+    pa_format_info_set_channel_map(formatv[formatc], &map);
+    formatc++;
 
     /* Create a playback stream */
+    pa_stream *s;
+
+    pa_threaded_mainloop_lock(sys->mainloop);
+    s = pa_stream_new_extended(ctx, "audio stream", formatv, formatc, NULL);
+
+    for (unsigned i = 0; i < formatc; i++)
+        pa_format_info_free(formatv[i]);
+#else
+    pa_threaded_mainloop_lock(sys->mainloop);
     pa_stream *s = pa_stream_new(ctx, "audio stream", &ss, &map);
+#endif
     if (s == NULL) {
-        error(aout, "cannot create stream", ctx);
+        vlc_pa_error(obj, "stream creation failure", ctx);
         goto fail;
     }
     sys->stream = s;
-    pa_stream_set_state_callback(s, stream_state_cb, mainloop);
+    pa_stream_set_state_callback(s, stream_state_cb, sys->mainloop);
+    pa_stream_set_event_callback(s, stream_event_cb, aout);
+    pa_stream_set_latency_update_callback(s, stream_latency_cb, aout);
     pa_stream_set_moved_callback(s, stream_moved_cb, aout);
     pa_stream_set_overflow_callback(s, stream_overflow_cb, aout);
     pa_stream_set_started_callback(s, stream_started_cb, aout);
@@ -574,18 +896,31 @@ static int Open(vlc_object_t *obj)
     pa_stream_set_underflow_callback(s, stream_underflow_cb, aout);
 
     if (pa_stream_connect_playback(s, NULL, &attr, flags, NULL, NULL) < 0
-     || stream_wait(mainloop, s)) {
-        error(aout, "cannot connect stream", ctx);
+     || stream_wait(s, sys->mainloop)) {
+        vlc_pa_error(obj, "stream connection failure", ctx);
         goto fail;
     }
 
+#if PA_CHECK_VERSION(1,0,0)
+    if (encoding != PA_ENCODING_INVALID) {
+        const pa_format_info *info = pa_stream_get_format_info(s);
+
+        assert (info != NULL);
+        if (pa_format_info_is_pcm (info)) {
+            msg_Dbg(aout, "digital pass-through not available");
+            format = HAVE_FPU ? VLC_CODEC_FL32 : VLC_CODEC_S16N;
+        } else {
+            msg_Dbg(aout, "digital pass-through enabled");
+            pa_stream_set_latency_update_callback(s, NULL, NULL);
+        }
+    }
+#endif
+
     const struct pa_buffer_attr *pba = pa_stream_get_buffer_attr(s);
     msg_Dbg(aout, "using buffer metrics: maxlength=%u, tlength=%u, "
             "prebuf=%u, minreq=%u",
             pba->maxlength, pba->tlength, pba->prebuf, pba->minreq);
 
-    aout->output.i_nb_samples = pba->minreq / pa_frame_size(&ss);
-
     var_Create(aout, "audio-device", VLC_VAR_INTEGER|VLC_VAR_HASCHOICE);
     var_Change(aout, "audio-device", VLC_VAR_SETTEXT,
                &(vlc_value_t){ .psz_string = (char *)_("Audio device") },
@@ -596,27 +931,36 @@ static int Open(vlc_object_t *obj)
     if (op != NULL)
         pa_operation_unref(op);
     stream_moved_cb(s, aout);
-    pa_threaded_mainloop_unlock(mainloop);
 
-    aout->output.pf_play = Play;
-    aout->output.pf_pause = Pause;
-    aout->output.pf_volume_set = VolumeSet;
+    /* Context events */
+    const pa_subscription_mask_t mask = PA_SUBSCRIPTION_MASK_SINK
+                                      | PA_SUBSCRIPTION_MASK_SINK_INPUT;
+    pa_context_set_subscribe_callback(ctx, context_cb, aout);
+    op = pa_context_subscribe(ctx, mask, NULL, NULL);
+    if (likely(op != NULL))
+       pa_operation_unref(op);
+    pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
+
+    aout->format.i_format = format;
+    aout->pf_play = Play;
+    aout->pf_pause = Pause;
+    aout->pf_flush = Flush;
+    aout_VolumeHardInit (aout, VolumeSet);
     return VLC_SUCCESS;
 
 fail:
-    pa_threaded_mainloop_unlock(mainloop);
+    pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
     Close(obj);
     return VLC_EGENERIC;
 }
 
-/*****************************************************************************
- * Close: close the audio device
- *****************************************************************************/
+/**
+ * Removes a PulseAudio playback stream
+ */
 static void Close (vlc_object_t *obj)
 {
-    aout_instance_t *aout = (aout_instance_t *)obj;
-    aout_sys_t *sys = aout->output.p_sys;
-    pa_threaded_mainloop *mainloop = sys->mainloop;
+    audio_output_t *aout = (audio_output_t *)obj;
+    aout_sys_t *sys = aout->sys;
     pa_context *ctx = sys->context;
     pa_stream *s = sys->stream;
 
@@ -624,24 +968,27 @@ static void Close (vlc_object_t *obj)
         /* The callback takes mainloop lock, so it CANNOT be held here! */
         var_DelCallback (aout, "audio-device", StreamMove, s);
         var_Destroy (aout, "audio-device");
-    }
-
-    pa_threaded_mainloop_lock(mainloop);
-    if (s != NULL) {
-        pa_operation *op;
 
-        op = pa_stream_flush(s, NULL, NULL);
-        if (op != NULL)
-            pa_operation_unref(op);
-        op = pa_stream_drain(s, NULL, NULL);
-        if (op != NULL)
-            pa_operation_unref(op);
+        pa_threaded_mainloop_lock(sys->mainloop);
+        if (unlikely(sys->trigger != NULL))
+            vlc_pa_rttime_free(sys->mainloop, sys->trigger);
         pa_stream_disconnect(s);
+
+        /* Clear all callbacks */
+        pa_stream_set_state_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_stream_set_event_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_stream_set_latency_update_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_stream_set_moved_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_stream_set_overflow_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_stream_set_started_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_stream_set_suspended_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_stream_set_underflow_callback(s, NULL, NULL);
+        pa_context_set_subscribe_callback(ctx, NULL, NULL);
+
         pa_stream_unref(s);
+        pa_threaded_mainloop_unlock(sys->mainloop);
     }
-    if (ctx != NULL)
-        pa_context_unref(ctx);
-    pa_threaded_mainloop_unlock(mainloop);
-    pa_threaded_mainloop_free(mainloop);
+
+    vlc_pa_disconnect(obj, ctx, sys->mainloop);
     free(sys);
 }