libhb/decdca.c

   1 /* $Id: decdca.c,v 1.14 2005/03/03 17:21:57 titer Exp $
   2
   3    This file is part of the HandBrake source code.
   4    Homepage: <http://handbrake.fr/>.
   5    It may be used under the terms of the GNU General Public License. */
   6
   7 #include "hb.h"
   8 #include "dca.h"
   9
  10 struct hb_work_private_s
  11 {
  12     hb_job_t    * job;
  13
  14     /* libdca handle */
  15     dca_state_t * state;
  16
  17     double        next_pts;
  18     int64_t       last_buf_pts;
  19     int           flags_in;
  20     int           flags_out;
  21     int           rate;
  22     int           bitrate;
  23     int           frame_length;
  24     float         level;
  25
  26     int           error;
  27     int           sync;
  28     int           size;
  29
  30     /* max frame size of the 16 bits version is 16384 */
  31     /* max frame size of the 14 bits version is 18726 */
  32     uint8_t       frame[18726];
  33
  34     hb_list_t   * list;
  35
  36     int           out_discrete_channels;
  37
  38 };
  39
  40 static int  decdcaInit( hb_work_object_t *, hb_job_t * );
  41 static int  decdcaWork( hb_work_object_t *, hb_buffer_t **, hb_buffer_t ** );
  42 static void decdcaClose( hb_work_object_t * );
  43 static int  decdcaBSInfo( hb_work_object_t *, const hb_buffer_t *,
  44                           hb_work_info_t * );
  45
  46 hb_work_object_t hb_decdca =
  47 {
  48     WORK_DECDCA,
  49     "DCA decoder",
  50     decdcaInit,
  51     decdcaWork,
  52     decdcaClose,
  53     0,
  54     decdcaBSInfo
  55 };
  56
  57 /***********************************************************************
  58  * Local prototypes
  59  **********************************************************************/
  60 static hb_buffer_t * Decode( hb_work_object_t * w );
  61
  62 /***********************************************************************
  63  * hb_work_decdca_init
  64  ***********************************************************************
  65  * Allocate the work object, initialize libdca
  66  **********************************************************************/
  67 static int decdcaInit( hb_work_object_t * w, hb_job_t * job )
  68 {
  69     hb_work_private_t * pv = calloc( 1, sizeof( hb_work_private_t ) );
  70     hb_audio_t * audio = w->audio;
  71     w->private_data = pv;
  72
  73     pv->job   = job;
  74
  75     pv->list      = hb_list_init();
  76     pv->state     = dca_init( 0 );
  77
  78     /* Decide what format we want out of libdca
  79     work.c has already done some of this deduction for us in do_job() */
  80
  81     pv->flags_out = HB_AMIXDOWN_GET_DCA_FORMAT(audio->config.out.mixdown);
  82     if ( audio->config.out.codec == HB_ACODEC_LAME )
  83         pv->flags_out |= DCA_ADJUST_LEVEL;
  84
  85     /* pass the number of channels used into the private work data */
  86     /* will only be actually used if we're not doing AC3 passthru */
  87     pv->out_discrete_channels = HB_AMIXDOWN_GET_DISCRETE_CHANNEL_COUNT(audio->config.out.mixdown);
  88
  89     pv->level     = 32768.0;
  90
  91     return 0;
  92 }
  93
  94 /***********************************************************************
  95  * Close
  96  ***********************************************************************
  97  * Free memory
  98  **********************************************************************/
  99 static void decdcaClose( hb_work_object_t * w )
 100 {
 101     hb_work_private_t * pv = w->private_data;
 102     dca_free( pv->state );
 103     hb_list_empty( &pv->list );
 104     free( pv );
 105     w->private_data = NULL;
 106 }
 107
 108 /***********************************************************************
 109  * Work
 110  ***********************************************************************
 111  * Add the given buffer to the data we already have, and decode as much
 112  * as we can
 113  **********************************************************************/
 114 static int decdcaWork( hb_work_object_t * w, hb_buffer_t ** buf_in,
 115                 hb_buffer_t ** buf_out )
 116 {
 117     hb_work_private_t * pv = w->private_data;
 118     hb_buffer_t * buf;
 119
 120     if ( (*buf_in)->size <= 0 )
 121     {
 122         /* EOF on input stream - send it downstream & say that we're done */
 123         *buf_out = *buf_in;
 124         *buf_in = NULL;
 125         return HB_WORK_DONE;
 126     }
 127
 128     if ( (*buf_in)->start < -1 && pv->next_pts == 0 )
 129     {
 130         // discard buffers that start before video time 0
 131         *buf_out = NULL;
 132         return HB_WORK_OK;
 133     }
 134
 135     hb_list_add( pv->list, *buf_in );
 136     *buf_in = NULL;
 137
 138     /* If we got more than a frame, chain raw buffers */
 139     *buf_out = buf = Decode( w );
 140     while( buf )
 141     {
 142         buf->next = Decode( w );
 143         buf       = buf->next;
 144     }
 145
 146     return HB_WORK_OK;
 147 }
 148
 149 /***********************************************************************
 150  * Decode
 151  ***********************************************************************
 152  *
 153  **********************************************************************/
 154 static hb_buffer_t * Decode( hb_work_object_t * w )
 155 {
 156     hb_work_private_t * pv = w->private_data;
 157     hb_buffer_t * buf;
 158     hb_audio_t  * audio = w->audio;
 159     int           i, j, k;
 160     int64_t       pts, pos;
 161     uint64_t      upts, upos;
 162     int           num_blocks;
 163
 164     /* Get a frame header if don't have one yet */
 165     if( !pv->sync )
 166     {
 167         while( hb_list_bytes( pv->list ) >= 14 )
 168         {
 169             /* We have 14 bytes, check if this is a correct header */
 170             hb_list_seebytes( pv->list, pv->frame, 14 );
 171             pv->size = dca_syncinfo( pv->state, pv->frame, &pv->flags_in, &pv->rate,
 172                                     &pv->bitrate, &pv->frame_length );
 173             if( pv->size )
 174             {
 175                 /* It is. W00t. */
 176                 if( pv->error )
 177                 {
 178                     hb_log( "dca_syncinfo ok" );
 179                 }
 180                 pv->error = 0;
 181                 pv->sync  = 1;
 182                 break;
 183             }
 184
 185             /* It is not */
 186             if( !pv->error )
 187             {
 188                 hb_log( "dca_syncinfo failed" );
 189                 pv->error = 1;
 190             }
 191
 192             /* Try one byte later */
 193             hb_list_getbytes( pv->list, pv->frame, 1, NULL, NULL );
 194         }
 195     }
 196
 197     if( !pv->sync || hb_list_bytes( pv->list ) < pv->size )
 198     {
 199         /* Need more data */
 200         return NULL;
 201     }
 202
 203     /* Get the whole frame */
 204     hb_list_getbytes( pv->list, pv->frame, pv->size, &upts, &upos );
 205     pts = (int64_t)upts;
 206     pos = (int64_t)upos;
 207
 208     if ( pts != pv->last_buf_pts )
 209     {
 210         pv->last_buf_pts = pts;
 211     }
 212     else
 213     {
 214         // spec says that the PTS is the start time of the first frame
 215         // that starts in the PES frame so we only use the PTS once then
 216         // get the following frames' PTS from the frame length.
 217         pts = -1;
 218     }
 219
 220     // mkv files typically use a 1ms timebase which results in a lot of
 221     // truncation error in their timestamps. Also, TSMuxer or something
 222     // in the m2ts-to-mkv toolchain seems to take a very casual attitude
 223     // about time - timestamps seem to randomly offset by ~40ms for a few
 224     // seconds then recover. So, if the pts we got is within 50ms of the
 225     // pts computed from the data stream, use the data stream pts.
 226     if ( pts == -1 || ( pv->next_pts && fabs( pts - pv->next_pts ) < 50.*90. ) )
 227     {
 228         pts = pv->next_pts;
 229     }
 230
 231     double frame_dur = (double)(pv->frame_length & ~0xFF) / (double)pv->rate * 90000.;
 232
 233     /* DCA passthrough: don't decode the DCA frame */
 234     if( audio->config.out.codec == HB_ACODEC_DCA_PASS )
 235     {
 236         buf = hb_buffer_init( pv->size );
 237         memcpy( buf->data, pv->frame, pv->size );
 238         buf->start = pts;
 239         pv->next_pts = pts + frame_dur;
 240         buf->stop  = pv->next_pts;
 241         pv->sync = 0;
 242         return buf;
 243     }
 244
 245     /* Feed libdca */
 246     dca_frame( pv->state, pv->frame, &pv->flags_out, &pv->level, 0 );
 247
 248     /* find out how many blocks are in this frame */
 249     num_blocks = dca_blocks_num( pv->state );
 250
 251     /* num_blocks blocks per frame, 256 samples per block, channelsused channels */
 252     int nsamp = num_blocks * 256;
 253     buf = hb_buffer_init( nsamp * pv->out_discrete_channels * sizeof( float ) );
 254
 255     buf->start = pts;
 256     pv->next_pts = pts + (double)nsamp / (double)pv->rate * 90000.;
 257     buf->stop  = pv->next_pts;
 258
 259     for( i = 0; i < num_blocks; i++ )
 260     {
 261         dca_sample_t * samples_in;
 262         float    * samples_out;
 263
 264         dca_block( pv->state );
 265         samples_in  = dca_samples( pv->state );
 266         samples_out = ((float *) buf->data) + 256 * pv->out_discrete_channels * i;
 267
 268         /* Interleave */
 269         for( j = 0; j < 256; j++ )
 270         {
 271             for ( k = 0; k < pv->out_discrete_channels; k++ )
 272             {
 273                 samples_out[(pv->out_discrete_channels*j)+k]   = samples_in[(256*k)+j] * 16384;
 274             }
 275         }
 276
 277     }
 278
 279     pv->sync = 0;
 280     return buf;
 281 }
 282
 283
 284 static int decdcaBSInfo( hb_work_object_t *w, const hb_buffer_t *b,
 285                          hb_work_info_t *info )
 286 {
 287     int i, flags, rate, bitrate, frame_length;
 288     dca_state_t * state = dca_init( 0 );
 289
 290     memset( info, 0, sizeof(*info) );
 291
 292     /* since DCA frames don't line up with MPEG ES frames scan the
 293      * entire frame for an DCA sync pattern.  */
 294     for ( i = 0; i < b->size - 7; ++i )
 295     {
 296         if( dca_syncinfo( state, &b->data[i], &flags, &rate, &bitrate,
 297                           &frame_length ) )
 298         {
 299             break;
 300         }
 301     }
 302     if ( i >= b->size - 7 )
 303     {
 304         /* didn't find DCA sync */
 305         return 0;
 306     }
 307
 308     info->name = "DCA";
 309     info->rate = rate;
 310     info->rate_base = 1;
 311     info->bitrate = bitrate;
 312     info->flags = flags;
 313
 314     if ( ( flags & DCA_CHANNEL_MASK) == DCA_DOLBY )
 315     {
 316         info->flags |= AUDIO_F_DOLBY;
 317     }
 318
 319     switch( flags & DCA_CHANNEL_MASK )
 320     {
 321         /* mono sources */
 322         case DCA_MONO:
 323             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_MONO;
 324             break;
 325         /* stereo input */
 326         case DCA_CHANNEL:
 327         case DCA_STEREO:
 328         case DCA_STEREO_SUMDIFF:
 329         case DCA_STEREO_TOTAL:
 330             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_STEREO;
 331             break;
 332         /* 3F/2R input */
 333         case DCA_3F2R:
 334             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_3F2R;
 335             break;
 336         /* 3F/1R input */
 337         case DCA_3F1R:
 338             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_3F1R;
 339             break;
 340         /* other inputs */
 341         case DCA_3F:
 342             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_3F;
 343             break;
 344         case DCA_2F1R:
 345             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_2F1R;
 346             break;
 347         case DCA_2F2R:
 348             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_2F2R;
 349             break;
 350         case DCA_4F2R:
 351             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_4F2R;
 352             break;
 353         /* unknown */
 354         default:
 355             info->channel_layout = HB_INPUT_CH_LAYOUT_STEREO;
 356     }
 357
 358     if (flags & DCA_LFE)
 359     {
 360         info->channel_layout |= HB_INPUT_CH_LAYOUT_HAS_LFE;
 361     }
 362
 363     return 1;
 364 }