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., 51 Franklin St, Fifth Floor,
  20  * Boston, MA 02110-1301, 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-1.0 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     GstCaps * filter);
  81
  82 static GstFlowReturn gst_amr_parse_handle_frame (GstBaseParse * parse,
  83     GstBaseParseFrame * frame, gint * skipsize);
  84
  85 G_DEFINE_TYPE (GstAmrParse, gst_amr_parse, GST_TYPE_BASE_PARSE);
  86
  87 /**
  88  * gst_amr_parse_class_init:
  89  * @klass: GstAmrParseClass.
  90  *
  91  */
  92 static void
  93 gst_amr_parse_class_init (GstAmrParseClass * klass)
  94 {
  95   GstElementClass *element_class = GST_ELEMENT_CLASS (klass);
  96   GstBaseParseClass *parse_class = GST_BASE_PARSE_CLASS (klass);
  97
  98   GST_DEBUG_CATEGORY_INIT (amrparse_debug, "amrparse", 0,
  99       "AMR-NB audio stream parser");
 100
 101   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 102       gst_static_pad_template_get (&sink_template));
 103   gst_element_class_add_pad_template (element_class,
 104       gst_static_pad_template_get (&src_template));
 105
 106   gst_element_class_set_static_metadata (element_class,
 107       "AMR audio stream parser", "Codec/Parser/Audio",
 108       "Adaptive Multi-Rate audio parser",
 109       "Ronald Bultje <rbultje@ronald.bitfreak.net>");
 110
 111   parse_class->start = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_start);
 112   parse_class->stop = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_stop);
 113   parse_class->set_sink_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_sink_setcaps);
 114   parse_class->get_sink_caps = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_sink_getcaps);
 115   parse_class->handle_frame = GST_DEBUG_FUNCPTR (gst_amr_parse_handle_frame);
 116 }
 117
 118
 119 /**
 120  * gst_amr_parse_init:
 121  * @amrparse: #GstAmrParse
 122  * @klass: #GstAmrParseClass.
 123  *
 124  */
 125 static void
 126 gst_amr_parse_init (GstAmrParse * amrparse)
 127 {
 128   /* init rest */
 129   gst_base_parse_set_min_frame_size (GST_BASE_PARSE (amrparse), 62);
 130   GST_DEBUG ("initialized");
 131   GST_PAD_SET_ACCEPT_INTERSECT (GST_BASE_PARSE_SINK_PAD (amrparse));
 132 }
 133
 134
 135 /**
 136  * gst_amr_parse_set_src_caps:
 137  * @amrparse: #GstAmrParse.
 138  *
 139  * Set source pad caps according to current knowledge about the
 140  * audio stream.
 141  *
 142  * Returns: TRUE if caps were successfully set.
 143  */
 144 static gboolean
 145 gst_amr_parse_set_src_caps (GstAmrParse * amrparse)
 146 {
 147   GstCaps *src_caps = NULL;
 148   gboolean res = FALSE;
 149
 150   if (amrparse->wide) {
 151     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "setting srcpad caps to AMR-WB");
 152     src_caps = gst_caps_new_simple ("audio/AMR-WB",
 153         "channels", G_TYPE_INT, 1, "rate", G_TYPE_INT, 16000, NULL);
 154   } else {
 155     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "setting srcpad caps to AMR-NB");
 156     /* Max. size of NB frame is 31 bytes, so we can set the min. frame
 157        size to 32 (+1 for next frame header) */
 158     gst_base_parse_set_min_frame_size (GST_BASE_PARSE (amrparse), 32);
 159     src_caps = gst_caps_new_simple ("audio/AMR",
 160         "channels", G_TYPE_INT, 1, "rate", G_TYPE_INT, 8000, NULL);
 161   }
 162   gst_pad_use_fixed_caps (GST_BASE_PARSE (amrparse)->srcpad);
 163   res = gst_pad_set_caps (GST_BASE_PARSE (amrparse)->srcpad, src_caps);
 164   gst_caps_unref (src_caps);
 165   return res;
 166 }
 167
 168
 169 /**
 170  * gst_amr_parse_sink_setcaps:
 171  * @sinkpad: GstPad
 172  * @caps: GstCaps
 173  *
 174  * Returns: TRUE on success.
 175  */
 176 static gboolean
 177 gst_amr_parse_sink_setcaps (GstBaseParse * parse, GstCaps * caps)
 178 {
 179   GstAmrParse *amrparse;
 180   GstStructure *structure;
 181   const gchar *name;
 182
 183   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 184   structure = gst_caps_get_structure (caps, 0);
 185   name = gst_structure_get_name (structure);
 186
 187   GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "setcaps: %s", name);
 188
 189   if (!strncmp (name, "audio/x-amr-wb-sh", 17)) {
 190     amrparse->block_size = block_size_wb;
 191     amrparse->wide = 1;
 192   } else if (!strncmp (name, "audio/x-amr-nb-sh", 17)) {
 193     amrparse->block_size = block_size_nb;
 194     amrparse->wide = 0;
 195   } else {
 196     GST_WARNING ("Unknown caps");
 197     return FALSE;
 198   }
 199
 200   amrparse->need_header = FALSE;
 201   gst_base_parse_set_frame_rate (GST_BASE_PARSE (amrparse), 50, 1, 2, 2);
 202   gst_amr_parse_set_src_caps (amrparse);
 203   return TRUE;
 204 }
 205
 206 /**
 207  * gst_amr_parse_parse_header:
 208  * @amrparse: #GstAmrParse
 209  * @data: Header data to be parsed.
 210  * @skipsize: Output argument where the frame size will be stored.
 211  *
 212  * Check if the given data contains an AMR mime header.
 213  *
 214  * Returns: TRUE on success.
 215  */
 216 static gboolean
 217 gst_amr_parse_parse_header (GstAmrParse * amrparse,
 218     const guint8 * data, gint * skipsize)
 219 {
 220   GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "Parsing header data");
 221
 222   if (!memcmp (data, "#!AMR-WB\n", 9)) {
 223     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "AMR-WB detected");
 224     amrparse->block_size = block_size_wb;
 225     amrparse->wide = TRUE;
 226     *skipsize = amrparse->header = 9;
 227   } else if (!memcmp (data, "#!AMR\n", 6)) {
 228     GST_DEBUG_OBJECT (amrparse, "AMR-NB detected");
 229     amrparse->block_size = block_size_nb;
 230     amrparse->wide = FALSE;
 231     *skipsize = amrparse->header = 6;
 232   } else
 233     return FALSE;
 234
 235   gst_amr_parse_set_src_caps (amrparse);
 236   return TRUE;
 237 }
 238
 239
 240 /**
 241  * gst_amr_parse_check_valid_frame:
 242  * @parse: #GstBaseParse.
 243  * @buffer: #GstBuffer.
 244  * @framesize: Output variable where the found frame size is put.
 245  * @skipsize: Output variable which tells how much data needs to be skipped
 246  *            until a frame header is found.
 247  *
 248  * Implementation of "check_valid_frame" vmethod in #GstBaseParse class.
 249  *
 250  * Returns: TRUE if the given data contains valid frame.
 251  */
 252 static GstFlowReturn
 253 gst_amr_parse_handle_frame (GstBaseParse * parse,
 254     GstBaseParseFrame * frame, gint * skipsize)
 255 {
 256   GstBuffer *buffer;
 257   GstMapInfo map;
 258   gint fsize = 0, mode, dsize;
 259   GstAmrParse *amrparse;
 260   GstFlowReturn ret = GST_FLOW_OK;
 261   gboolean found = FALSE;
 262
 263   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 264   buffer = frame->buffer;
 265
 266   gst_buffer_map (buffer, &map, GST_MAP_READ);
 267   dsize = map.size;
 268
 269   GST_LOG ("buffer: %d bytes", dsize);
 270
 271   if (amrparse->need_header) {
 272     if (dsize >= AMR_MIME_HEADER_SIZE &&
 273         gst_amr_parse_parse_header (amrparse, map.data, skipsize)) {
 274       amrparse->need_header = FALSE;
 275       gst_base_parse_set_frame_rate (GST_BASE_PARSE (amrparse), 50, 1, 2, 2);
 276     } else {
 277       GST_WARNING ("media doesn't look like a AMR format");
 278     }
 279     /* We return FALSE, so this frame won't get pushed forward. Instead,
 280        the "skip" value is set, so next time we will receive a valid frame. */
 281     goto done;
 282   }
 283
 284   *skipsize = 1;
 285   /* Does this look like a possible frame header candidate? */
 286   if ((map.data[0] & 0x83) == 0) {
 287     /* Yep. Retrieve the frame size */
 288     mode = (map.data[0] >> 3) & 0x0F;
 289     fsize = amrparse->block_size[mode] + 1;     /* +1 for the header byte */
 290
 291     /* We recognize this data as a valid frame when:
 292      *     - We are in sync. There is no need for extra checks then
 293      *     - We are in EOS. There might not be enough data to check next frame
 294      *     - Sync is lost, but the following data after this frame seem
 295      *       to contain a valid header as well (and there is enough data to
 296      *       perform this check)
 297      */
 298     if (fsize) {
 299       *skipsize = 0;
 300       /* in sync, no further check */
 301       if (!GST_BASE_PARSE_LOST_SYNC (parse)) {
 302         found = TRUE;
 303       } else if (dsize > fsize) {
 304         /* enough data, check for next sync */
 305         if ((map.data[fsize] & 0x83) == 0)
 306           found = TRUE;
 307       } else if (GST_BASE_PARSE_DRAINING (parse)) {
 308         /* not enough, but draining, so ok */
 309         found = TRUE;
 310       }
 311     }
 312   }
 313
 314 done:
 315   gst_buffer_unmap (buffer, &map);
 316
 317   if (found && fsize <= map.size) {
 318     ret = gst_base_parse_finish_frame (parse, frame, fsize);
 319   }
 320
 321   return ret;
 322 }
 323
 324 /**
 325  * gst_amr_parse_start:
 326  * @parse: #GstBaseParse.
 327  *
 328  * Implementation of "start" vmethod in #GstBaseParse class.
 329  *
 330  * Returns: TRUE on success.
 331  */
 332 static gboolean
 333 gst_amr_parse_start (GstBaseParse * parse)
 334 {
 335   GstAmrParse *amrparse;
 336
 337   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 338   GST_DEBUG ("start");
 339   amrparse->need_header = TRUE;
 340   amrparse->header = 0;
 341   return TRUE;
 342 }
 343
 344
 345 /**
 346  * gst_amr_parse_stop:
 347  * @parse: #GstBaseParse.
 348  *
 349  * Implementation of "stop" vmethod in #GstBaseParse class.
 350  *
 351  * Returns: TRUE on success.
 352  */
 353 static gboolean
 354 gst_amr_parse_stop (GstBaseParse * parse)
 355 {
 356   GstAmrParse *amrparse;
 357
 358   amrparse = GST_AMR_PARSE (parse);
 359   GST_DEBUG ("stop");
 360   amrparse->need_header = TRUE;
 361   amrparse->header = 0;
 362   return TRUE;
 363 }
 364
 365 static GstCaps *
 366 gst_amr_parse_sink_getcaps (GstBaseParse * parse, GstCaps * filter)
 367 {
 368   GstCaps *peercaps, *templ;
 369   GstCaps *res;
 370
 371
 372   templ = gst_pad_get_pad_template_caps (GST_BASE_PARSE_SINK_PAD (parse));
 373   peercaps = gst_pad_peer_query_caps (GST_BASE_PARSE_SRC_PAD (parse), filter);
 374
 375   if (peercaps) {
 376     guint i, n;
 377
 378     /* Rename structure names */
 379     peercaps = gst_caps_make_writable (peercaps);
 380     n = gst_caps_get_size (peercaps);
 381     for (i = 0; i < n; i++) {
 382       GstStructure *s = gst_caps_get_structure (peercaps, i);
 383
 384       if (gst_structure_has_name (s, "audio/AMR"))
 385         gst_structure_set_name (s, "audio/x-amr-nb-sh");
 386       else
 387         gst_structure_set_name (s, "audio/x-amr-wb-sh");
 388     }
 389
 390     res = gst_caps_intersect_full (peercaps, templ, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 391     gst_caps_unref (peercaps);
 392     res = gst_caps_make_writable (res);
 393     /* Append the template caps because we still want to accept
 394      * caps without any fields in the case upstream does not
 395      * know anything.
 396      */
 397     gst_caps_append (res, templ);
 398   } else {
 399     res = templ;
 400   }
 401
 402   if (filter) {
 403     GstCaps *intersection;
 404
 405     intersection =
 406         gst_caps_intersect_full (filter, res, GST_CAPS_INTERSECT_FIRST);
 407     gst_caps_unref (res);
 408     res = intersection;
 409   }
 410
 411   return res;
 412 }