gst/audioparsers/gstamrparse.c

   1 /* GStreamer Adaptive Multi-Rate parser plugin
   2  * Copyright (C) 2006 Edgard Lima <edgard.lima@indt.org.br>
   3  * Copyright (C) 2008 Nokia Corporation. All rights reserved.
   4  *
   5  * Contact: Stefan Kost <stefan.kost@nokia.com>
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Library General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the
  19  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  20  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  21  */
  22
  23 /**
  24  * SECTION:element-amrparse
  25  * @short_description: AMR parser
  26  * @see_also: #GstAmrnbDec, #GstAmrnbEnc
  27  *
  28  * This is an AMR parser capable of handling both narrow-band and wideband
  29  * formats.
  30  *
  31  * <refsect2>
  32  * <title>Example launch line</title>
  33  * |[
  34  * gst-launch filesrc location=abc.amr ! amrparse ! amrdec ! audioresample ! audioconvert ! alsasink
  35  * ]|
  36  * </refsect2>
  37  */
  38
  39 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  40 #include "config.h"
  41 #endif
  42
  43 #include <string.h>
  44
  45 #include "gstamrparse.h"
  46
  47
  48 static GstStaticPadTemplate src_template = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("src",
  49     GST_PAD_SRC,
  50     GST_PAD_ALWAYS,
  51     GST_STATIC_CAPS ("audio/AMR, " "rate = (int) 8000, " "channels = (int) 1;"
  52         "audio/AMR-WB, " "rate = (int) 16000, " "channels = (int) 1;")
  53     );
  54
  55 static GstStaticPadTemplate sink_template = GST_STATIC_PAD_TEMPLATE ("sink",
  56     GST_PAD_SINK,
  57     GST_PAD_ALWAYS,
  58     GST_STATIC_CAPS ("audio/x-amr-nb-sh; audio/x-amr-wb-sh"));
  59
  60 GST_DEBUG_CATEGORY_STATIC (amrparse_debug);
  61 #define GST_CAT_DEFAULT amrparse_debug
  62
  63 static const gint block_size_nb[16] =
  64     { 12, 13, 15, 17, 19, 20, 26, 31, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
  65
  66 static const gint block_size_wb[16] =
  67     { 17, 23, 32, 36, 40, 46, 50, 58, 60, 5, -1, -1, -1, -1, 0, 0 };
  68
  69 /* AMR has a "hardcoded" framerate of 50fps */
  70 #define AMR_FRAMES_PER_SECOND 50
  71 #define AMR_FRAME_DURATION (GST_SECOND/AMR_FRAMES_PER_SECOND)
  72 #define AMR_MIME_HEADER_SIZE 9
  73
  74 static gboolean gst_amr_parse_start (GstBaseParse * parse);
  75 static gboolean gst_amr_parse_stop (GstBaseParse * parse);
  76
  77 static gboolean gst_amr_parse_sink_setcaps (GstBaseParse * parse,
  78     GstCaps * caps);
  79 static GstCaps *gst_amr_parse_sink_getcaps (GstBaseParse * parse);
  80
  81 static gboolean gst_amr_parse_check_valid_frame (GstBaseParse * parse,
  82     GstBaseParseFrame * frame, guint * framesize, gint * skipsize);
  83
  84 static GstFlowReturn gst_amr_parse_parse_frame (GstBaseParse * parse,
  85     GstBaseParseFrame * frame);
  86
  87 #define _do_init(bla) \
  88     GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (amrparse_debug, "amrparse", 0, \
  89                              "AMR-NB audio stream parser");
  90
  91 GST_BOILERPLATE_FULL (GstAmrParse, gst_amr_parse, GstBaseParse,
  92     GST_TYPE_BASE_PARSE, _do_init);
  93
  94 /**
  95  * gst_amr_parse_base_init:
  96  * @klass: #GstElementClass.
  97  *
  98  */
  99 static void
 100 gst_amr_parse_base_init (gpointer klass)
 101 {
 102   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
 103
 104   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class,
 105       &sink_template);
 106   gst_element_class_add_static_pad_template (element_class, &src_template);
 107
 108   gst_element_class_set_details_simple (element_class,
 109       "AMR audio stream parser", "Codec/Parser/Audio",
 110       "Adaptive Multi-Rate audio parser",
 111       "Ronald Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>");
 112 }
 113
 114
 115 /**
 116  * gst_amr_parse_class_init:
 117  * @klass: GstAmrParseClass.
 118  *
 119  */
 120 static void
 121 gst_amr_parse_class_init (GstAmrParseClass * klass)
 122 {
 123   GstBaseParseClass *parse_class = GST_BASE_PARSE_CLASS (klass);
 124
 125   parse_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_start);
 126   parse_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_stop);
 127   parse_class->set_sink_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_sink_setcaps);
 128   parse_class->get_sink_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_sink_getcaps);
 129   parse_class->parse_frame = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_parse_frame);
 130   parse_class->check_valid_frame =
 131       GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_check_valid_frame);
 132 }
 133
 134
 135 /**
 136  * gst_amr_parse_init:
 137  * @amrparse: #GstAmrParse
 138  * @klass: #GstAmrParseClass.
 139  *
 140  */
 141 static void
 142 gst_amr_parse_init (GstAmrParse * amrparse, GstAmrParseClass * klass)
 143 {
 144   /* init rest */
 145   gst_base_parse_set_min_frame_size (GST_BASE_PARSE (amrparse), 62);
 146   GST_DEBUG ("initialized");
 147
 148 }
 149
 150
 151 /**
 152  * gst_amr_parse_set_src_caps:
 153  * @amrparse: #GstAmrParse.
 154  *
 155  * Set source pad caps according to current knowledge about the
 156  * audio stream.
 157  *
 158  * Returns: TRUE if caps were successfully set.
 159  */
 160 static gboolean
 161 gst_amr_parse_set_src_caps (GstAmrParse * amrparse)
 162 {
 163   GstCaps *src_caps = NULL;
 164   gboolean res = FALSE;
 165
 166   if (amrparse->wide) {
 167     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "setting srcpad caps to AMR-WB");
 168     src_caps = gst_caps_new_simple ("audio/AMR-WB",
 169         "channels", G_TYPE_INT, 1, "rate", G_TYPE_INT, 16000, NULL);
 170   } else {
 171     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "setting srcpad caps to AMR-NB");
 172     /* Max. size of NB frame is 31 bytes, so we can set the min. frame
 173        size to 32 (+1 for next frame header) */
 174     gst_base_parse_set_min_frame_size (GST_BASE_PARSE (amrparse), 32);
 175     src_caps = gst_caps_new_simple ("audio/AMR",
 176         "channels", G_TYPE_INT, 1, "rate", G_TYPE_INT, 8000, NULL);
 177   }
 178   gst_pad_use_fixed_caps (GST_BASE_PARSE (amrparse)->srcpad);
 179   res = gst_pad_set_caps (GST_BASE_PARSE (amrparse)->srcpad, src_caps);
 180   gst_caps_unref (src_caps);
 181   return res;
 182 }
 183
 184
 185 /**
 186  * gst_amr_parse_sink_setcaps:
 187  * @sinkpad: GstPad
 188  * @caps: GstCaps
 189  *
 190  * Returns: TRUE on success.
 191  */
 192 static gboolean
 193 gst_amr_parse_sink_setcaps (GstBaseParse * parse, GstCaps * caps)
 194 {
 195   GstAmrParse *amrparse;
 196   GstStructure *structure;
 197   const gchar *name;
 198
 199   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 200   structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 201   name = gst_structure_get_name (structure);
 202
 203   GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "setcaps: %s", name);
 204
 205   if (!strncmp (name, "audio/x-amr-wb-sh", 17)) {
 206     amrparse->block_size = block_size_wb;
 207     amrparse->wide = 1;
 208   } else if (!strncmp (name, "audio/x-amr-nb-sh", 17)) {
 209     amrparse->block_size = block_size_nb;
 210     amrparse->wide = 0;
 211   } else {
 212     GST_WARNING ("Unknown caps");
 213     return FALSE;
 214   }
 215
 216   amrparse->need_header = FALSE;
 217   gst_base_parse_set_frame_rate (GST_BASE_PARSE (amrparse), 50, 1, 2, 2);
 218   gst_amr_parse_set_src_caps (amrparse);
 219   return TRUE;
 220 }
 221
 222 /**
 223  * gst_amr_parse_parse_header:
 224  * @amrparse: #GstAmrParse
 225  * @data: Header data to be parsed.
 226  * @skipsize: Output argument where the frame size will be stored.
 227  *
 228  * Check if the given data contains an AMR mime header.
 229  *
 230  * Returns: TRUE on success.
 231  */
 232 static gboolean
 233 gst_amr_parse_parse_header (GstAmrParse * amrparse,
 234     const guint8 * data, gint * skipsize)
 235 {
 236   GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "Parsing header data");
 237
 238   if (!memcmp (data, "#!AMR-WB\n", 9)) {
 239     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "AMR-WB detected");
 240     amrparse->block_size = block_size_wb;
 241     amrparse->wide = TRUE;
 242     *skipsize = amrparse->header = 9;
 243   } else if (!memcmp (data, "#!AMR\n", 6)) {
 244     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "AMR-NB detected");
 245     amrparse->block_size = block_size_nb;
 246     amrparse->wide = FALSE;
 247     *skipsize = amrparse->header = 6;
 248   } else
 249     return FALSE;
 250
 251   gst_amr_parse_set_src_caps (amrparse);
 252   return TRUE;
 253 }
 254
 255
 256 /**
 257  * gst_amr_parse_check_valid_frame:
 258  * @parse: #GstBaseParse.
 259  * @buffer: #GstBuffer.
 260  * @framesize: Output variable where the found frame size is put.
 261  * @skipsize: Output variable which tells how much data needs to be skipped
 262  *            until a frame header is found.
 263  *
 264  * Implementation of "check_valid_frame" vmethod in #GstBaseParse class.
 265  *
 266  * Returns: TRUE if the given data contains valid frame.
 267  */
 268 static gboolean
 269 gst_amr_parse_check_valid_frame (GstBaseParse * parse,
 270     GstBaseParseFrame * frame, guint * framesize, gint * skipsize)
 271 {
 272   GstBuffer *buffer;
 273   const guint8 *data;
 274   gint fsize, mode, dsize;
 275   GstAmrParse *amrparse;
 276
 277   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 278   buffer = frame->buffer;
 279   data = GST_BUFFER_DATA (buffer);
 280   dsize = GST_BUFFER_SIZE (buffer);
 281
 282   GST_LOG ("buffer: %d bytes", dsize);
 283
 284   if (amrparse->need_header) {
 285     if (dsize >= AMR_MIME_HEADER_SIZE &&
 286         gst_amr_parse_parse_header (amrparse, data, skipsize)) {
 287       amrparse->need_header = FALSE;
 288       gst_base_parse_set_frame_rate (GST_BASE_PARSE (amrparse), 50, 1, 2, 2);
 289     } else {
 290       GST_WARNING ("media doesn't look like a AMR format");
 291     }
 292     /* We return FALSE, so this frame won't get pushed forward. Instead,
 293        the "skip" value is set, so next time we will receive a valid frame. */
 294     return FALSE;
 295   }
 296
 297   /* Does this look like a possible frame header candidate? */
 298   if ((data[0] & 0x83) == 0) {
 299     /* Yep. Retrieve the frame size */
 300     mode = (data[0] >> 3) & 0x0F;
 301     fsize = amrparse->block_size[mode] + 1;     /* +1 for the header byte */
 302
 303     /* We recognize this data as a valid frame when:
 304      *     - We are in sync. There is no need for extra checks then
 305      *     - We are in EOS. There might not be enough data to check next frame
 306      *     - Sync is lost, but the following data after this frame seem
 307      *       to contain a valid header as well (and there is enough data to
 308      *       perform this check)
 309      */
 310     if (fsize) {
 311       gboolean found = FALSE;
 312
 313       /* in sync, no further check */
 314       if (!GST_BASE_PARSE_LOST_SYNC (parse)) {
 315         found = TRUE;
 316       } else if (dsize > fsize) {
 317         /* enough data, check for next sync */
 318         if ((data[fsize] & 0x83) == 0)
 319           found = TRUE;
 320       } else if (GST_BASE_PARSE_DRAINING (parse)) {
 321         /* not enough, but draining, so ok */
 322         found = TRUE;
 323       } else {
 324         /* indicate we need not skip, but need more data */
 325         *skipsize = 0;
 326         *framesize = fsize + 1;
 327       }
 328       if (found) {
 329         *framesize = fsize;
 330         return TRUE;
 331       }
 332     }
 333   }
 334
 335   GST_LOG ("sync lost");
 336   return FALSE;
 337 }
 338
 339
 340 /**
 341  * gst_amr_parse_parse_frame:
 342  * @parse: #GstBaseParse.
 343  * @buffer: #GstBuffer.
 344  *
 345  * Implementation of "parse" vmethod in #GstBaseParse class.
 346  *
 347  * Returns: #GstFlowReturn defining the parsing status.
 348  */
 349 static GstFlowReturn
 350 gst_amr_parse_parse_frame (GstBaseParse * parse, GstBaseParseFrame * frame)
 351 {
 352   return GST_FLOW_OK;
 353 }
 354
 355
 356 /**
 357  * gst_amr_parse_start:
 358  * @parse: #GstBaseParse.
 359  *
 360  * Implementation of "start" vmethod in #GstBaseParse class.
 361  *
 362  * Returns: TRUE on success.
 363  */
 364 static gboolean
 365 gst_amr_parse_start (GstBaseParse * parse)
 366 {
 367   GstAmrParse *amrparse;
 368
 369   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 370   GST_DEBUG ("start");
 371   amrparse->need_header = TRUE;
 372   amrparse->header = 0;
 373   return TRUE;
 374 }
 375
 376
 377 /**
 378  * gst_amr_parse_stop:
 379  * @parse: #GstBaseParse.
 380  *
 381  * Implementation of "stop" vmethod in #GstBaseParse class.
 382  *
 383  * Returns: TRUE on success.
 384  */
 385 static gboolean
 386 gst_amr_parse_stop (GstBaseParse * parse)
 387 {
 388   GstAmrParse *amrparse;
 389
 390   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 391   GST_DEBUG ("stop");
 392   amrparse->need_header = TRUE;
 393   amrparse->header = 0;
 394   return TRUE;
 395 }
 396
 397 static GstCaps *
 398 gst_amr_parse_sink_getcaps (GstBaseParse * parse)
 399 {
 400   GstCaps *peercaps;
 401   GstCaps *res;
 402
 403   peercaps = gst_pad_get_allowed_caps (GST_BASE_PARSE_SRC_PAD (parse));
 404   if (peercaps) {
 405     guint i, n;
 406
 407     /* Rename structure names */
 408     peercaps = gst_caps_make_writable (peercaps);
 409     n = gst_caps_get_size (peercaps);
 410     for (i = 0; i < n; i++) {
 411       GstStructure *s = gst_caps_get_structure (peercaps, i);
 412
 413       if (gst_structure_has_name (s, "audio/AMR"))
 414         gst_structure_set_name (s, "audio/x-amr-nb-sh");
 415       else
 416         gst_structure_set_name (s, "audio/x-amr-wb-sh");
 417     }
 418
 419     res =
 420         gst_caps_intersect_full (peercaps,
 421         gst_pad_get_pad_template_caps (GST_BASE_PARSE_SRC_PAD (parse)),
 422         GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 423     gst_caps_unref (peercaps);
 424   } else {
 425     res =
 426         gst_caps_copy (gst_pad_get_pad_template_caps (GST_BASE_PARSE_SINK_PAD
 427             (parse)));
 428   }
 429
 430   return res;
 431 }