libavcodec/libopencore-amr.c

   1 /*
   2  * AMR Audio decoder stub
   3  * Copyright (c) 2003 The FFmpeg project
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg 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  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "config_components.h"
  23
  24 #include <inttypes.h>
  25
  26 #include "libavutil/avstring.h"
  27 #include "libavutil/channel_layout.h"
  28 #include "libavutil/common.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "audio_frame_queue.h"
  32 #include "codec_internal.h"
  33 #include "decode.h"
  34 #include "encode.h"
  35
  36 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB_DECODER || CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB_DECODER
  37 static int amr_decode_fix_avctx(AVCodecContext *avctx)
  38 {
  39     const int is_amr_wb = 1 + (avctx->codec_id == AV_CODEC_ID_AMR_WB);
  40
  41     if (!avctx->sample_rate)
  42         avctx->sample_rate = 8000 * is_amr_wb;
  43
  44     if (avctx->ch_layout.nb_channels > 1) {
  45         avpriv_report_missing_feature(avctx, "multi-channel AMR");
  46         return AVERROR_PATCHWELCOME;
  47     }
  48
  49     av_channel_layout_uninit(&avctx->ch_layout);
  50     avctx->ch_layout      = (AVChannelLayout)AV_CHANNEL_LAYOUT_MONO;
  51     avctx->sample_fmt     = AV_SAMPLE_FMT_S16;
  52     return 0;
  53 }
  54 #endif
  55
  56 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB
  57
  58 #include <opencore-amrnb/interf_dec.h>
  59 #include <opencore-amrnb/interf_enc.h>
  60
  61 typedef struct AMRContext {
  62     AVClass *av_class;
  63     void *dec_state;
  64     void *enc_state;
  65     int   enc_bitrate;
  66     int   enc_mode;
  67     int   enc_dtx;
  68     int   enc_last_frame;
  69     AudioFrameQueue afq;
  70 } AMRContext;
  71
  72 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB_DECODER
  73 static av_cold int amr_nb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
  74 {
  75     AMRContext *s  = avctx->priv_data;
  76     int ret;
  77
  78     if ((ret = amr_decode_fix_avctx(avctx)) < 0)
  79         return ret;
  80
  81     s->dec_state   = Decoder_Interface_init();
  82     if (!s->dec_state) {
  83         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Decoder_Interface_init error\n");
  84         return -1;
  85     }
  86
  87     return 0;
  88 }
  89
  90 static av_cold int amr_nb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
  91 {
  92     AMRContext *s = avctx->priv_data;
  93
  94     Decoder_Interface_exit(s->dec_state);
  95
  96     return 0;
  97 }
  98
  99 static int amr_nb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
 100                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 101 {
 102     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 103     int buf_size       = avpkt->size;
 104     AMRContext *s      = avctx->priv_data;
 105     static const uint8_t block_size[16] = { 12, 13, 15, 17, 19, 20, 26, 31, 5, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
 106     enum Mode dec_mode;
 107     int packet_size, ret;
 108
 109     ff_dlog(avctx, "amr_decode_frame buf=%p buf_size=%d frame_count=%"PRId64"!!\n",
 110             buf, buf_size, avctx->frame_num);
 111
 112     /* get output buffer */
 113     frame->nb_samples = 160;
 114     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 115         return ret;
 116
 117     dec_mode    = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
 118     packet_size = block_size[dec_mode] + 1;
 119
 120     if (packet_size > buf_size) {
 121         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "AMR frame too short (%d, should be %d)\n",
 122                buf_size, packet_size);
 123         return AVERROR_INVALIDDATA;
 124     }
 125
 126     ff_dlog(avctx, "packet_size=%d buf= 0x%"PRIx8" %"PRIx8" %"PRIx8" %"PRIx8"\n",
 127             packet_size, buf[0], buf[1], buf[2], buf[3]);
 128     /* call decoder */
 129     Decoder_Interface_Decode(s->dec_state, buf, (short *)frame->data[0], 0);
 130
 131     *got_frame_ptr = 1;
 132
 133     return packet_size;
 134 }
 135
 136 const FFCodec ff_libopencore_amrnb_decoder = {
 137     .p.name         = "libopencore_amrnb",
 138     CODEC_LONG_NAME("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
 139     .p.type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 140     .p.id           = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
 141     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_NOT_INIT_THREADSAFE,
 142     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
 143     .init           = amr_nb_decode_init,
 144     .close          = amr_nb_decode_close,
 145     FF_CODEC_DECODE_CB(amr_nb_decode_frame),
 146     .p.capabilities = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 147 };
 148 #endif /* CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB_DECODER */
 149
 150 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB_ENCODER
 151 /* Common code for fixed and float version*/
 152 typedef struct AMR_bitrates {
 153     int       rate;
 154     enum Mode mode;
 155 } AMR_bitrates;
 156
 157 /* Match desired bitrate */
 158 static int get_bitrate_mode(int bitrate, void *log_ctx)
 159 {
 160     /* make the correspondence between bitrate and mode */
 161     static const AMR_bitrates rates[] = {
 162         { 4750, MR475 }, { 5150, MR515 }, {  5900, MR59  }, {  6700, MR67  },
 163         { 7400, MR74 },  { 7950, MR795 }, { 10200, MR102 }, { 12200, MR122 }
 164     };
 165     int i, best = -1, min_diff = 0;
 166     char log_buf[200];
 167
 168     for (i = 0; i < 8; i++) {
 169         if (rates[i].rate == bitrate)
 170             return rates[i].mode;
 171         if (best < 0 || abs(rates[i].rate - bitrate) < min_diff) {
 172             best     = i;
 173             min_diff = abs(rates[i].rate - bitrate);
 174         }
 175     }
 176     /* no bitrate matching exactly, log a warning */
 177     snprintf(log_buf, sizeof(log_buf), "bitrate not supported: use one of ");
 178     for (i = 0; i < 8; i++)
 179         av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "%.2fk, ", rates[i].rate    / 1000.f);
 180     av_strlcatf(log_buf, sizeof(log_buf), "using %.2fk", rates[best].rate / 1000.f);
 181     av_log(log_ctx, AV_LOG_WARNING, "%s\n", log_buf);
 182
 183     return best;
 184 }
 185
 186 static const AVOption options[] = {
 187     { "dtx", "Allow DTX (generate comfort noise)", offsetof(AMRContext, enc_dtx), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM },
 188     { NULL }
 189 };
 190
 191 static const AVClass amrnb_class = {
 192     .class_name = "libopencore_amrnb",
 193     .item_name  = av_default_item_name,
 194     .option     = options,
 195     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 196 };
 197
 198 static av_cold int amr_nb_encode_init(AVCodecContext *avctx)
 199 {
 200     AMRContext *s = avctx->priv_data;
 201
 202     if (avctx->sample_rate != 8000 && avctx->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_UNOFFICIAL) {
 203         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only 8000Hz sample rate supported\n");
 204         return AVERROR(ENOSYS);
 205     }
 206
 207     if (avctx->ch_layout.nb_channels != 1) {
 208         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Only mono supported\n");
 209         return AVERROR(ENOSYS);
 210     }
 211
 212     avctx->frame_size  = 160;
 213     avctx->initial_padding = 50;
 214     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
 215
 216     s->enc_state = Encoder_Interface_init(s->enc_dtx);
 217     if (!s->enc_state) {
 218         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Encoder_Interface_init error\n");
 219         return -1;
 220     }
 221
 222     s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
 223     s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
 224
 225     return 0;
 226 }
 227
 228 static av_cold int amr_nb_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 229 {
 230     AMRContext *s = avctx->priv_data;
 231
 232     Encoder_Interface_exit(s->enc_state);
 233     ff_af_queue_close(&s->afq);
 234     return 0;
 235 }
 236
 237 static int amr_nb_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 238                                const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 239 {
 240     AMRContext *s = avctx->priv_data;
 241     int written, ret;
 242     int16_t *flush_buf = NULL;
 243     const int16_t *samples = frame ? (const int16_t *)frame->data[0] : NULL;
 244
 245     if (s->enc_bitrate != avctx->bit_rate) {
 246         s->enc_mode    = get_bitrate_mode(avctx->bit_rate, avctx);
 247         s->enc_bitrate = avctx->bit_rate;
 248     }
 249
 250     if ((ret = ff_alloc_packet(avctx, avpkt, 32)) < 0)
 251         return ret;
 252
 253     if (frame) {
 254         if (frame->nb_samples < avctx->frame_size) {
 255             flush_buf = av_calloc(avctx->frame_size, sizeof(*flush_buf));
 256             if (!flush_buf)
 257                 return AVERROR(ENOMEM);
 258             memcpy(flush_buf, samples, frame->nb_samples * sizeof(*flush_buf));
 259             samples = flush_buf;
 260             if (frame->nb_samples < avctx->frame_size - avctx->initial_padding)
 261                 s->enc_last_frame = -1;
 262         }
 263         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame)) < 0) {
 264             av_freep(&flush_buf);
 265             return ret;
 266         }
 267     } else {
 268         if (s->enc_last_frame < 0)
 269             return 0;
 270         flush_buf = av_calloc(avctx->frame_size, sizeof(*flush_buf));
 271         if (!flush_buf)
 272             return AVERROR(ENOMEM);
 273         samples = flush_buf;
 274         s->enc_last_frame = -1;
 275     }
 276
 277     written = Encoder_Interface_Encode(s->enc_state, s->enc_mode, samples,
 278                                        avpkt->data, 0);
 279     ff_dlog(avctx, "amr_nb_encode_frame encoded %u bytes, bitrate %u, first byte was %#02x\n",
 280             written, s->enc_mode, avpkt->data[0]);
 281
 282     /* Get the next frame pts/duration */
 283     ff_af_queue_remove(&s->afq, avctx->frame_size, &avpkt->pts,
 284                        &avpkt->duration);
 285
 286     avpkt->size = written;
 287     *got_packet_ptr = 1;
 288     av_freep(&flush_buf);
 289     return 0;
 290 }
 291
 292 const FFCodec ff_libopencore_amrnb_encoder = {
 293     .p.name         = "libopencore_amrnb",
 294     CODEC_LONG_NAME("OpenCORE AMR-NB (Adaptive Multi-Rate Narrow-Band)"),
 295     .p.type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 296     .p.id           = AV_CODEC_ID_AMR_NB,
 297     .p.capabilities = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_DELAY |
 298                       AV_CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME,
 299     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_NOT_INIT_THREADSAFE,
 300     .priv_data_size = sizeof(AMRContext),
 301     .init           = amr_nb_encode_init,
 302     FF_CODEC_ENCODE_CB(amr_nb_encode_frame),
 303     .close          = amr_nb_encode_close,
 304     .p.sample_fmts  = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S16,
 305                                                      AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 306     .p.priv_class   = &amrnb_class,
 307 };
 308 #endif /* CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB_ENCODER */
 309
 310 #endif /* CONFIG_LIBOPENCORE_AMRNB */
 311
 312 /* -----------AMR wideband ------------*/
 313 #if CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB_DECODER
 314
 315 #include <opencore-amrwb/dec_if.h>
 316 #include <opencore-amrwb/if_rom.h>
 317
 318 typedef struct AMRWBContext {
 319     void  *state;
 320 } AMRWBContext;
 321
 322 static av_cold int amr_wb_decode_init(AVCodecContext *avctx)
 323 {
 324     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
 325     int ret;
 326
 327     if ((ret = amr_decode_fix_avctx(avctx)) < 0)
 328         return ret;
 329
 330     s->state        = D_IF_init();
 331
 332     return 0;
 333 }
 334
 335 static int amr_wb_decode_frame(AVCodecContext *avctx, AVFrame *frame,
 336                                int *got_frame_ptr, AVPacket *avpkt)
 337 {
 338     const uint8_t *buf = avpkt->data;
 339     int buf_size       = avpkt->size;
 340     AMRWBContext *s    = avctx->priv_data;
 341     int mode, ret;
 342     int packet_size;
 343     static const uint8_t block_size[16] = {18, 24, 33, 37, 41, 47, 51, 59, 61, 6, 6, 0, 0, 0, 1, 1};
 344
 345     /* get output buffer */
 346     frame->nb_samples = 320;
 347     if ((ret = ff_get_buffer(avctx, frame, 0)) < 0)
 348         return ret;
 349
 350     mode        = (buf[0] >> 3) & 0x000F;
 351     packet_size = block_size[mode];
 352
 353     if (packet_size > buf_size) {
 354         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "AMR frame too short (%d, should be %d)\n",
 355                buf_size, packet_size + 1);
 356         return AVERROR_INVALIDDATA;
 357     }
 358     if (!packet_size) {
 359         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "amr packet_size invalid\n");
 360         return AVERROR_INVALIDDATA;
 361     }
 362
 363     D_IF_decode(s->state, buf, (short *)frame->data[0], _good_frame);
 364
 365     *got_frame_ptr = 1;
 366
 367     return packet_size;
 368 }
 369
 370 static int amr_wb_decode_close(AVCodecContext *avctx)
 371 {
 372     AMRWBContext *s = avctx->priv_data;
 373
 374     D_IF_exit(s->state);
 375     return 0;
 376 }
 377
 378 const FFCodec ff_libopencore_amrwb_decoder = {
 379     .p.name         = "libopencore_amrwb",
 380     CODEC_LONG_NAME("OpenCORE AMR-WB (Adaptive Multi-Rate Wide-Band)"),
 381     .p.type         = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 382     .p.id           = AV_CODEC_ID_AMR_WB,
 383     .p.capabilities = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_CHANNEL_CONF,
 384     .p.wrapper_name = "libopencore_amrwb",
 385     .caps_internal  = FF_CODEC_CAP_NOT_INIT_THREADSAFE,
 386     .priv_data_size = sizeof(AMRWBContext),
 387     .init           = amr_wb_decode_init,
 388     .close          = amr_wb_decode_close,
 389     FF_CODEC_DECODE_CB(amr_wb_decode_frame),
 390 };
 391
 392 #endif /* CONFIG_LIBOPENCORE_AMRWB_DECODER */