libavcodec/libfdk-aacdec.c

   1 /*
   2  * AAC decoder wrapper
   3  * Copyright (c) 2012 Martin Storsjo
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * Permission to use, copy, modify, and/or distribute this software for any
   8  * purpose with or without fee is hereby granted, provided that the above
   9  * copyright notice and this permission notice appear in all copies.
  10  *
  11  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS" AND THE AUTHOR DISCLAIMS ALL WARRANTIES
  12  * WITH REGARD TO THIS SOFTWARE INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF
  13  * MERCHANTABILITY AND FITNESS. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR
  14  * ANY SPECIAL, DIRECT, INDIRECT, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  15  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN
  16  * ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF
  17  * OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  18  */
  19
  20 #include <fdk-aac/aacdecoder_lib.h>
  21
  22 #include "libavutil/channel_layout.h"
  23 #include "libavutil/common.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "internal.h"
  27
  28 /* The version macro is introduced the same time as the setting enum was
  29  * changed, so this check should suffice. */
  30 #ifndef AACDECODER_LIB_VL0
  31 #define AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS AAC_PCM_OUTPUT_CHANNELS
  32 #endif
  33
  34 enum ConcealMethod {
  35     CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING      =  0,
  36     CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION   =  1,
  37     CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION =  2,
  38     CONCEAL_METHOD_NB,
  39 };
  40
  41 typedef struct FDKAACDecContext {
  42     const AVClass *class;
  43     HANDLE_AACDECODER handle;
  44     uint8_t *decoder_buffer;
  45     int decoder_buffer_size;
  46     uint8_t *anc_buffer;
  47     int conceal_method;
  48     int drc_level;
  49     int drc_boost;
  50     int drc_heavy;
  51     int drc_cut;
  52     int level_limit;
  53 } FDKAACDecContext;
  54
  55
  56 #define DMX_ANC_BUFFSIZE       128
  57 #define DECODER_MAX_CHANNELS     8
  58 #define DECODER_BUFFSIZE      2048 * sizeof(INT_PCM)
  59
  60 #define OFFSET(x) offsetof(FDKAACDecContext, x)
  61 #define AD AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM
  62 static const AVOption fdk_aac_dec_options[] = {
  63     { "conceal", "Error concealment method", OFFSET(conceal_method), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION }, CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING, CONCEAL_METHOD_NB - 1, AD, "conceal" },
  64     { "spectral", "Spectral muting",      0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_SPECTRAL_MUTING },      INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  65     { "noise",    "Noise Substitution",   0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_NOISE_SUBSTITUTION },   INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  66     { "energy",   "Energy Interpolation", 0, AV_OPT_TYPE_CONST, { .i64 = CONCEAL_METHOD_ENERGY_INTERPOLATION }, INT_MIN, INT_MAX, AD, "conceal" },
  67     { "drc_boost", "Dynamic Range Control: boost, where [0] is none and [127] is max boost",
  68                      OFFSET(drc_boost),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  69     { "drc_cut",   "Dynamic Range Control: attenuation factor, where [0] is none and [127] is max compression",
  70                      OFFSET(drc_cut),        AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1 }, -1, 127, AD, NULL    },
  71     { "drc_level", "Dynamic Range Control: reference level, quantized to 0.25dB steps where [0] is 0dB and [127] is -31.75dB",
  72                      OFFSET(drc_level),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 127, AD, NULL    },
  73     { "drc_heavy", "Dynamic Range Control: heavy compression, where [1] is on (RF mode) and [0] is off",
  74                      OFFSET(drc_heavy),      AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = -1},  -1, 1,   AD, NULL    },
  75 #ifdef AACDECODER_LIB_VL0
  76     { "level_limit", "Signal level limiting", OFFSET(level_limit), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, -1, 1, AD },
  77 #endif
  78     { NULL }
  79 };
  80
  81 static const AVClass fdk_aac_dec_class = {
  82     "libfdk-aac decoder", av_default_item_name, fdk_aac_dec_options, LIBAVUTIL_VERSION_INT
  83 };
  84
  85 static int get_stream_info(AVCodecContext *avctx)
  86 {
  87     FDKAACDecContext *s   = avctx->priv_data;
  88     CStreamInfo *info     = aacDecoder_GetStreamInfo(s->handle);
  89     int channel_counts[0x24] = { 0 };
  90     int i, ch_error       = 0;
  91     uint64_t ch_layout    = 0;
  92
  93     if (!info) {
  94         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to get stream info\n");
  95         return AVERROR_UNKNOWN;
  96     }
  97
  98     if (info->sampleRate <= 0) {
  99         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Stream info not initialized\n");
 100         return AVERROR_UNKNOWN;
 101     }
 102     avctx->sample_rate = info->sampleRate;
 103     avctx->frame_size  = info->frameSize;
 104
 105     for (i = 0; i < info->numChannels; i++) {
 106         AUDIO_CHANNEL_TYPE ctype = info->pChannelType[i];
 107         if (ctype <= ACT_NONE || ctype >= FF_ARRAY_ELEMS(channel_counts)) {
 108             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unknown channel type\n");
 109             break;
 110         }
 111         channel_counts[ctype]++;
 112     }
 113     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG,
 114            "%d channels - front:%d side:%d back:%d lfe:%d top:%d\n",
 115            info->numChannels,
 116            channel_counts[ACT_FRONT], channel_counts[ACT_SIDE],
 117            channel_counts[ACT_BACK],  channel_counts[ACT_LFE],
 118            channel_counts[ACT_FRONT_TOP] + channel_counts[ACT_SIDE_TOP] +
 119            channel_counts[ACT_BACK_TOP]  + channel_counts[ACT_TOP]);
 120
 121     switch (channel_counts[ACT_FRONT]) {
 122     case 4:
 123         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER |
 124                      AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER;
 125         break;
 126     case 3:
 127         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO | AV_CH_FRONT_CENTER;
 128         break;
 129     case 2:
 130         ch_layout |= AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 131         break;
 132     case 1:
 133         ch_layout |= AV_CH_FRONT_CENTER;
 134         break;
 135     default:
 136         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 137                "unsupported number of front channels: %d\n",
 138                channel_counts[ACT_FRONT]);
 139         ch_error = 1;
 140         break;
 141     }
 142     if (channel_counts[ACT_SIDE] > 0) {
 143         if (channel_counts[ACT_SIDE] == 2) {
 144             ch_layout |= AV_CH_SIDE_LEFT | AV_CH_SIDE_RIGHT;
 145         } else {
 146             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 147                    "unsupported number of side channels: %d\n",
 148                    channel_counts[ACT_SIDE]);
 149             ch_error = 1;
 150         }
 151     }
 152     if (channel_counts[ACT_BACK] > 0) {
 153         switch (channel_counts[ACT_BACK]) {
 154         case 3:
 155             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT | AV_CH_BACK_CENTER;
 156             break;
 157         case 2:
 158             ch_layout |= AV_CH_BACK_LEFT | AV_CH_BACK_RIGHT;
 159             break;
 160         case 1:
 161             ch_layout |= AV_CH_BACK_CENTER;
 162             break;
 163         default:
 164             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 165                    "unsupported number of back channels: %d\n",
 166                    channel_counts[ACT_BACK]);
 167             ch_error = 1;
 168             break;
 169         }
 170     }
 171     if (channel_counts[ACT_LFE] > 0) {
 172         if (channel_counts[ACT_LFE] == 1) {
 173             ch_layout |= AV_CH_LOW_FREQUENCY;
 174         } else {
 175             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 176                    "unsupported number of LFE channels: %d\n",
 177                    channel_counts[ACT_LFE]);
 178             ch_error = 1;
 179         }
 180     }
 181     if (!ch_error &&
 182         av_get_channel_layout_nb_channels(ch_layout) != info->numChannels) {
 183         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "unsupported channel configuration\n");
 184         ch_error = 1;
 185     }
 186     if (ch_error)
 187         avctx->channel_layout = 0;
 188     else
 189         avctx->channel_layout = ch_layout;
 190
 191     avctx->channels = info->numChannels;
 192
 193     return 0;
 194 }
 195
 196 static av_cold int fdk_aac_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 197 {
 198     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 199
 200     if (s->handle)
 201         aacDecoder_Close(s->handle);
 202     av_freep(&s->decoder_buffer);
 203     av_freep(&s->anc_buffer);
 204
 205     return 0;
 206 }
 207
 208 static av_cold int fdk_aac_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 209 {
 210     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 211     AAC_DECODER_ERROR err;
 212
 213     s->handle = aacDecoder_Open(avctx->extradata_size ? TT_MP4_RAW : TT_MP4_ADTS, 1);
 214     if (!s->handle) {
 215         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Error opening decoder\n");
 216         return AVERROR_UNKNOWN;
 217     }
 218
 219     if (avctx->extradata_size) {
 220         if ((err = aacDecoder_ConfigRaw(s->handle, &avctx->extradata,
 221                                         &avctx->extradata_size)) != AAC_DEC_OK) {
 222             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set extradata\n");
 223             return AVERROR_INVALIDDATA;
 224         }
 225     }
 226
 227     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_CONCEAL_METHOD,
 228                                    s->conceal_method)) != AAC_DEC_OK) {
 229         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set error concealment method\n");
 230         return AVERROR_UNKNOWN;
 231     }
 232
 233     if (avctx->request_channel_layout > 0 &&
 234         avctx->request_channel_layout != AV_CH_LAYOUT_NATIVE) {
 235         int downmix_channels = -1;
 236
 237         switch (avctx->request_channel_layout) {
 238         case AV_CH_LAYOUT_STEREO:
 239         case AV_CH_LAYOUT_STEREO_DOWNMIX:
 240             downmix_channels = 2;
 241             break;
 242         case AV_CH_LAYOUT_MONO:
 243             downmix_channels = 1;
 244             break;
 245         default:
 246             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Invalid request_channel_layout\n");
 247             break;
 248         }
 249
 250         if (downmix_channels != -1) {
 251             if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_MAX_OUTPUT_CHANNELS,
 252                                     downmix_channels) != AAC_DEC_OK) {
 253                av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "Unable to set output channels in the decoder\n");
 254             } else {
 255                s->anc_buffer = av_malloc(DMX_ANC_BUFFSIZE);
 256                if (!s->anc_buffer) {
 257                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate ancillary buffer for the decoder\n");
 258                    return AVERROR(ENOMEM);
 259                }
 260                if (aacDecoder_AncDataInit(s->handle, s->anc_buffer, DMX_ANC_BUFFSIZE)) {
 261                    av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to register downmix ancillary buffer in the decoder\n");
 262                    return AVERROR_UNKNOWN;
 263                }
 264             }
 265         }
 266     }
 267
 268     if (s->drc_boost != -1) {
 269         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_BOOST_FACTOR, s->drc_boost) != AAC_DEC_OK) {
 270             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC boost factor in the decoder\n");
 271             return AVERROR_UNKNOWN;
 272         }
 273     }
 274
 275     if (s->drc_cut != -1) {
 276         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_ATTENUATION_FACTOR, s->drc_cut) != AAC_DEC_OK) {
 277             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC attenuation factor in the decoder\n");
 278             return AVERROR_UNKNOWN;
 279         }
 280     }
 281
 282     if (s->drc_level != -1) {
 283         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_REFERENCE_LEVEL, s->drc_level) != AAC_DEC_OK) {
 284             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC reference level in the decoder\n");
 285             return AVERROR_UNKNOWN;
 286         }
 287     }
 288
 289     if (s->drc_heavy != -1) {
 290         if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_DRC_HEAVY_COMPRESSION, s->drc_heavy) != AAC_DEC_OK) {
 291             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set DRC heavy compression in the decoder\n");
 292             return AVERROR_UNKNOWN;
 293         }
 294     }
 295
 296 #ifdef AACDECODER_LIB_VL0
 297     if (aacDecoder_SetParam(s->handle, AAC_PCM_LIMITER_ENABLE, s->level_limit) != AAC_DEC_OK) {
 298         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to set in signal level limiting in the decoder\n");
 299         return AVERROR_UNKNOWN;
 300     }
 301 #endif
 302
 303     avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 304
 305     s->decoder_buffer_size = DECODER_BUFFSIZE * DECODER_MAX_CHANNELS;
 306     s->decoder_buffer = av_malloc(s->decoder_buffer_size);
 307     if (!s->decoder_buffer)
 308         return AVERROR(ENOMEM);
 309
 310     return 0;
 311 }
 312
 313 static int fdk_aac_decode_frame(AVCodecContext *avctx, void *data,
 314                                 int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 315 {
 316     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 317     AVFrame *frame = data;
 318     int ret;
 319     AAC_DECODER_ERROR err;
 320     UINT valid = avpkt->size;
 321
 322     err = aacDecoder_Fill(s->handle, &avpkt->data, &avpkt->size, &valid);
 323     if (err != AAC_DEC_OK) {
 324         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "aacDecoder_Fill() failed: %x\n", err);
 325         return AVERROR_INVALIDDATA;
 326     }
 327
 328     err = aacDecoder_DecodeFrame(s->handle, (INT_PCM *) s->decoder_buffer, s->decoder_buffer_size / sizeof(INT_PCM), 0);
 329     if (err == AAC_DEC_NOT_ENOUGH_BITS) {
 330         ret = avpkt->size - valid;
 331         goto end;
 332     }
 333     if (err != AAC_DEC_OK) {
 334         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 335                "aacDecoder_DecodeFrame() failed: %x\n", err);
 336         ret = AVERROR_UNKNOWN;
 337         goto end;
 338     }
 339
 340     if ((ret = get_stream_info(avctx)) < 0)
 341         goto end;
 342     frame->nb_samples = avctx->frame_size;
 343
 344     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 345         goto end;
 346
 347     memcpy(frame->extended_data[0], s->decoder_buffer,
 348            avctx->channels * avctx->frame_size *
 349            av_get_bytes_per_sample(avctx->sample_fmt));
 350
 351     *got_frame_ptr = 1;
 352     ret = avpkt->size - valid;
 353
 354 end:
 355     return ret;
 356 }
 357
 358 static av_cold void fdk_aac_decode_flush(AVCodecContext *avctx)
 359 {
 360     FDKAACDecContext *s = avctx->priv_data;
 361     AAC_DECODER_ERROR err;
 362
 363     if (!s->handle)
 364         return;
 365
 366     if ((err = aacDecoder_SetParam(s->handle,
 367                                    AAC_TPDEC_CLEAR_BUFFER, 1)) != AAC_DEC_OK)
 368         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "failed to clear buffer when flushing\n");
 369 }
 370
 371 AVCodec ff_libfdk_aac_decoder = {
 372     .name           = "libfdk_aac",
 373     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Fraunhofer FDK AAC"),
 374     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 375     .id             = AV_CODEC_ID_AAC,
 376     .priv_data_size = sizeof(FDKAACDecContext),
 377     .init           = fdk_aac_decode_init,
 378     .decode         = fdk_aac_decode_frame,
 379     .close          = fdk_aac_decode_close,
 380     .flush          = fdk_aac_decode_flush,
 381     .capabilities   = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 382     .priv_class     = &fdk_aac_dec_class,
 383     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_INIT_THREADSAFE |
 384                       FF_CODEC_CAP_INIT_CLEANUP,
 385 };