libavcodec/s302menc.c

   1 /*
   2  * SMPTE 302M encoder
   3  * Copyright (c) 2010 Google, Inc.
   4  * Copyright (c) 2013 Darryl Wallace <wallacdj@gmail.com>
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 #include "libavutil/channel_layout.h"
  24 #include "libavutil/reverse.h"
  25 #include "avcodec.h"
  26 #include "codec_internal.h"
  27 #include "encode.h"
  28 #include "mathops.h"
  29 #include "put_bits.h"
  30
  31 #define AES3_HEADER_LEN 4
  32
  33 typedef struct S302MEncContext {
  34     uint8_t framing_index; /* Set for even channels on multiple of 192 samples */
  35 } S302MEncContext;
  36
  37 static av_cold int s302m_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  38 {
  39     S302MEncContext *s = avctx->priv_data;
  40
  41     if (avctx->ch_layout.nb_channels & 1 || avctx->ch_layout.nb_channels > 8) {
  42         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
  43                "Encoding %d channel(s) is not allowed. Only 2, 4, 6 and 8 channels are supported.\n",
  44                avctx->ch_layout.nb_channels);
  45         return AVERROR(EINVAL);
  46     }
  47
  48     switch (avctx->sample_fmt) {
  49     case AV_SAMPLE_FMT_S16:
  50         avctx->bits_per_raw_sample = 16;
  51         break;
  52     case AV_SAMPLE_FMT_S32:
  53         if (avctx->bits_per_raw_sample > 20) {
  54             if (avctx->bits_per_raw_sample > 24)
  55                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "encoding as 24 bits-per-sample\n");
  56             avctx->bits_per_raw_sample = 24;
  57         } else if (!avctx->bits_per_raw_sample) {
  58             avctx->bits_per_raw_sample = 24;
  59         } else if (avctx->bits_per_raw_sample <= 20) {
  60             avctx->bits_per_raw_sample = 20;
  61         }
  62     }
  63
  64     avctx->frame_size = 0;
  65     avctx->bit_rate   = 48000 * avctx->ch_layout.nb_channels *
  66                        (avctx->bits_per_raw_sample + 4);
  67     s->framing_index  = 0;
  68
  69     return 0;
  70 }
  71
  72 static int s302m_encode2_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
  73                                const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
  74 {
  75     S302MEncContext *s = avctx->priv_data;
  76     const int nb_channels = avctx->ch_layout.nb_channels;
  77     const int buf_size = AES3_HEADER_LEN +
  78                         (frame->nb_samples * nb_channels *
  79                         (avctx->bits_per_raw_sample + 4)) / 8;
  80     int ret, c, channels;
  81     uint8_t *o;
  82     PutBitContext pb;
  83
  84     if (buf_size - AES3_HEADER_LEN > UINT16_MAX) {
  85         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "number of samples in frame too big\n");
  86         return AVERROR(EINVAL);
  87     }
  88
  89     if ((ret = ff_get_encode_buffer(avctx, avpkt, buf_size, 0)) < 0)
  90         return ret;
  91
  92     o = avpkt->data;
  93     init_put_bits(&pb, o, buf_size);
  94     put_bits(&pb, 16, buf_size - AES3_HEADER_LEN);
  95     put_bits(&pb, 2, (nb_channels - 2) >> 1);   // number of channels
  96     put_bits(&pb, 8, 0);                            // channel ID
  97     put_bits(&pb, 2, (avctx->bits_per_raw_sample - 16) / 4); // bits per samples (0 = 16bit, 1 = 20bit, 2 = 24bit)
  98     put_bits(&pb, 4, 0);                            // alignments
  99     flush_put_bits(&pb);
 100     o += AES3_HEADER_LEN;
 101
 102     if (avctx->bits_per_raw_sample == 24) {
 103         const uint32_t *samples = (uint32_t *)frame->data[0];
 104
 105         for (c = 0; c < frame->nb_samples; c++) {
 106             uint8_t vucf = s->framing_index == 0 ? 0x10: 0;
 107
 108             for (channels = 0; channels < nb_channels; channels += 2) {
 109                 o[0] = ff_reverse[(samples[0] & 0x0000FF00) >> 8];
 110                 o[1] = ff_reverse[(samples[0] & 0x00FF0000) >> 16];
 111                 o[2] = ff_reverse[(samples[0] & 0xFF000000) >> 24];
 112                 o[3] = ff_reverse[(samples[1] & 0x00000F00) >> 4] | vucf;
 113                 o[4] = ff_reverse[(samples[1] & 0x000FF000) >> 12];
 114                 o[5] = ff_reverse[(samples[1] & 0x0FF00000) >> 20];
 115                 o[6] = ff_reverse[(samples[1] & 0xF0000000) >> 28];
 116                 o += 7;
 117                 samples += 2;
 118             }
 119
 120             s->framing_index++;
 121             if (s->framing_index >= 192)
 122                 s->framing_index = 0;
 123         }
 124     } else if (avctx->bits_per_raw_sample == 20) {
 125         const uint32_t *samples = (uint32_t *)frame->data[0];
 126
 127         for (c = 0; c < frame->nb_samples; c++) {
 128             uint8_t vucf = s->framing_index == 0 ? 0x80: 0;
 129
 130             for (channels = 0; channels < nb_channels; channels += 2) {
 131                 o[0] = ff_reverse[ (samples[0] & 0x000FF000) >> 12];
 132                 o[1] = ff_reverse[ (samples[0] & 0x0FF00000) >> 20];
 133                 o[2] = ff_reverse[((samples[0] & 0xF0000000) >> 28) | vucf];
 134                 o[3] = ff_reverse[ (samples[1] & 0x000FF000) >> 12];
 135                 o[4] = ff_reverse[ (samples[1] & 0x0FF00000) >> 20];
 136                 o[5] = ff_reverse[ (samples[1] & 0xF0000000) >> 28];
 137                 o += 6;
 138                 samples += 2;
 139             }
 140
 141             s->framing_index++;
 142             if (s->framing_index >= 192)
 143                 s->framing_index = 0;
 144         }
 145     } else if (avctx->bits_per_raw_sample == 16) {
 146         const uint16_t *samples = (uint16_t *)frame->data[0];
 147
 148         for (c = 0; c < frame->nb_samples; c++) {
 149             uint8_t vucf = s->framing_index == 0 ? 0x10 : 0;
 150
 151             for (channels = 0; channels < nb_channels; channels += 2) {
 152                 o[0] = ff_reverse[ samples[0] & 0xFF];
 153                 o[1] = ff_reverse[(samples[0] & 0xFF00) >>  8];
 154                 o[2] = ff_reverse[(samples[1] & 0x0F)   <<  4] | vucf;
 155                 o[3] = ff_reverse[(samples[1] & 0x0FF0) >>  4];
 156                 o[4] = ff_reverse[(samples[1] & 0xF000) >> 12];
 157                 o += 5;
 158                 samples += 2;
 159
 160             }
 161
 162             s->framing_index++;
 163             if (s->framing_index >= 192)
 164                 s->framing_index = 0;
 165         }
 166     }
 167
 168     *got_packet_ptr = 1;
 169
 170     return 0;
 171 }
 172
 173 const FFCodec ff_s302m_encoder = {
 174     .p.name                = "s302m",
 175     CODEC_LONG_NAME("SMPTE 302M"),
 176     .p.type                = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 177     .p.id                  = AV_CODEC_ID_S302M,
 178     .p.capabilities        = AV_CODEC_CAP_DR1 | AV_CODEC_CAP_EXPERIMENTAL |
 179                              AV_CODEC_CAP_VARIABLE_FRAME_SIZE             |
 180                              AV_CODEC_CAP_ENCODER_REORDERED_OPAQUE,
 181     .priv_data_size        = sizeof(S302MEncContext),
 182     .init                  = s302m_encode_init,
 183     FF_CODEC_ENCODE_CB(s302m_encode2_frame),
 184     .p.sample_fmts         = (const enum AVSampleFormat[]){ AV_SAMPLE_FMT_S32,
 185                                                             AV_SAMPLE_FMT_S16,
 186                                                             AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 187     .p.supported_samplerates = (const int[]) { 48000, 0 },
 188 };