libavdevice/alsa-audio-common.c

   1 /*
   2  * ALSA input and output
   3  * Copyright (c) 2007 Luca Abeni ( lucabe72 email it )
   4  * Copyright (c) 2007 Benoit Fouet ( benoit fouet free fr )
   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 /**
  24  * @file
  25  * ALSA input and output: common code
  26  * @author Luca Abeni ( lucabe72 email it )
  27  * @author Benoit Fouet ( benoit fouet free fr )
  28  * @author Nicolas George ( nicolas george normalesup org )
  29  */
  30
  31 #include <alsa/asoundlib.h>
  32 #include "avdevice.h"
  33 #include "libavutil/avassert.h"
  34
  35 #include "alsa-audio.h"
  36
  37 static av_cold snd_pcm_format_t codec_id_to_pcm_format(int codec_id)
  38 {
  39     switch(codec_id) {
  40         case CODEC_ID_PCM_F64LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_LE;
  41         case CODEC_ID_PCM_F64BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT64_BE;
  42         case CODEC_ID_PCM_F32LE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_LE;
  43         case CODEC_ID_PCM_F32BE: return SND_PCM_FORMAT_FLOAT_BE;
  44         case CODEC_ID_PCM_S32LE: return SND_PCM_FORMAT_S32_LE;
  45         case CODEC_ID_PCM_S32BE: return SND_PCM_FORMAT_S32_BE;
  46         case CODEC_ID_PCM_U32LE: return SND_PCM_FORMAT_U32_LE;
  47         case CODEC_ID_PCM_U32BE: return SND_PCM_FORMAT_U32_BE;
  48         case CODEC_ID_PCM_S24LE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3LE;
  49         case CODEC_ID_PCM_S24BE: return SND_PCM_FORMAT_S24_3BE;
  50         case CODEC_ID_PCM_U24LE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3LE;
  51         case CODEC_ID_PCM_U24BE: return SND_PCM_FORMAT_U24_3BE;
  52         case CODEC_ID_PCM_S16LE: return SND_PCM_FORMAT_S16_LE;
  53         case CODEC_ID_PCM_S16BE: return SND_PCM_FORMAT_S16_BE;
  54         case CODEC_ID_PCM_U16LE: return SND_PCM_FORMAT_U16_LE;
  55         case CODEC_ID_PCM_U16BE: return SND_PCM_FORMAT_U16_BE;
  56         case CODEC_ID_PCM_S8:    return SND_PCM_FORMAT_S8;
  57         case CODEC_ID_PCM_U8:    return SND_PCM_FORMAT_U8;
  58         case CODEC_ID_PCM_MULAW: return SND_PCM_FORMAT_MU_LAW;
  59         case CODEC_ID_PCM_ALAW:  return SND_PCM_FORMAT_A_LAW;
  60         default:                 return SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN;
  61     }
  62 }
  63
  64 #define REORDER_OUT_50(NAME, TYPE) \
  65 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_50(const void *in_v, void *out_v, int n) \
  66 { \
  67     const TYPE *in = in_v; \
  68     TYPE      *out = out_v; \
  69 \
  70     while (n-- > 0) { \
  71         out[0] = in[0]; \
  72         out[1] = in[1]; \
  73         out[2] = in[3]; \
  74         out[3] = in[4]; \
  75         out[4] = in[2]; \
  76         in  += 5; \
  77         out += 5; \
  78     } \
  79 }
  80
  81 #define REORDER_OUT_51(NAME, TYPE) \
  82 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_51(const void *in_v, void *out_v, int n) \
  83 { \
  84     const TYPE *in = in_v; \
  85     TYPE      *out = out_v; \
  86 \
  87     while (n-- > 0) { \
  88         out[0] = in[0]; \
  89         out[1] = in[1]; \
  90         out[2] = in[4]; \
  91         out[3] = in[5]; \
  92         out[4] = in[2]; \
  93         out[5] = in[3]; \
  94         in  += 6; \
  95         out += 6; \
  96     } \
  97 }
  98
  99 #define REORDER_OUT_71(NAME, TYPE) \
 100 static void alsa_reorder_ ## NAME ## _out_71(const void *in_v, void *out_v, int n) \
 101 { \
 102     const TYPE *in = in_v; \
 103     TYPE      *out = out_v; \
 104 \
 105     while (n-- > 0) { \
 106         out[0] = in[0]; \
 107         out[1] = in[1]; \
 108         out[2] = in[4]; \
 109         out[3] = in[5]; \
 110         out[4] = in[2]; \
 111         out[5] = in[3]; \
 112         out[6] = in[6]; \
 113         out[7] = in[7]; \
 114         in  += 8; \
 115         out += 8; \
 116     } \
 117 }
 118
 119 REORDER_OUT_50(int8, int8_t)
 120 REORDER_OUT_51(int8, int8_t)
 121 REORDER_OUT_71(int8, int8_t)
 122 REORDER_OUT_50(int16, int16_t)
 123 REORDER_OUT_51(int16, int16_t)
 124 REORDER_OUT_71(int16, int16_t)
 125 REORDER_OUT_50(int32, int32_t)
 126 REORDER_OUT_51(int32, int32_t)
 127 REORDER_OUT_71(int32, int32_t)
 128 REORDER_OUT_50(f32, float)
 129 REORDER_OUT_51(f32, float)
 130 REORDER_OUT_71(f32, float)
 131
 132 #define FORMAT_I8  0
 133 #define FORMAT_I16 1
 134 #define FORMAT_I32 2
 135 #define FORMAT_F32 3
 136
 137 #define PICK_REORDER(layout)\
 138 switch(format) {\
 139     case FORMAT_I8:  s->reorder_func = alsa_reorder_int8_out_ ##layout;  break;\
 140     case FORMAT_I16: s->reorder_func = alsa_reorder_int16_out_ ##layout; break;\
 141     case FORMAT_I32: s->reorder_func = alsa_reorder_int32_out_ ##layout; break;\
 142     case FORMAT_F32: s->reorder_func = alsa_reorder_f32_out_ ##layout;   break;\
 143 }
 144
 145 static av_cold int find_reorder_func(AlsaData *s, int codec_id, int64_t layout, int out)
 146 {
 147     int format;
 148
 149     /* reordering input is not currently supported */
 150     if (!out)
 151         return AVERROR(ENOSYS);
 152
 153     /* reordering is not needed for QUAD or 2_2 layout */
 154     if (layout == AV_CH_LAYOUT_QUAD || layout == AV_CH_LAYOUT_2_2)
 155         return 0;
 156
 157     switch (codec_id) {
 158     case CODEC_ID_PCM_S8:
 159     case CODEC_ID_PCM_U8:
 160     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
 161     case CODEC_ID_PCM_MULAW: format = FORMAT_I8;  break;
 162     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 163     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
 164     case CODEC_ID_PCM_U16LE:
 165     case CODEC_ID_PCM_U16BE: format = FORMAT_I16; break;
 166     case CODEC_ID_PCM_S32LE:
 167     case CODEC_ID_PCM_S32BE:
 168     case CODEC_ID_PCM_U32LE:
 169     case CODEC_ID_PCM_U32BE: format = FORMAT_I32; break;
 170     case CODEC_ID_PCM_F32LE:
 171     case CODEC_ID_PCM_F32BE: format = FORMAT_F32; break;
 172     default:                 return AVERROR(ENOSYS);
 173     }
 174
 175     if      (layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT0)
 176         PICK_REORDER(50)
 177     else if (layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK || layout == AV_CH_LAYOUT_5POINT1)
 178         PICK_REORDER(51)
 179     else if (layout == AV_CH_LAYOUT_7POINT1)
 180         PICK_REORDER(71)
 181
 182     return s->reorder_func ? 0 : AVERROR(ENOSYS);
 183 }
 184
 185 av_cold int ff_alsa_open(AVFormatContext *ctx, snd_pcm_stream_t mode,
 186                          unsigned int *sample_rate,
 187                          int channels, enum CodecID *codec_id)
 188 {
 189     AlsaData *s = ctx->priv_data;
 190     const char *audio_device;
 191     int res, flags = 0;
 192     snd_pcm_format_t format;
 193     snd_pcm_t *h;
 194     snd_pcm_hw_params_t *hw_params;
 195     snd_pcm_uframes_t buffer_size, period_size;
 196     int64_t layout = ctx->streams[0]->codec->channel_layout;
 197
 198     if (ctx->filename[0] == 0) audio_device = "default";
 199     else                       audio_device = ctx->filename;
 200
 201     if (*codec_id == CODEC_ID_NONE)
 202         *codec_id = DEFAULT_CODEC_ID;
 203     format = codec_id_to_pcm_format(*codec_id);
 204     if (format == SND_PCM_FORMAT_UNKNOWN) {
 205         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "sample format 0x%04x is not supported\n", *codec_id);
 206         return AVERROR(ENOSYS);
 207     }
 208     s->frame_size = av_get_bits_per_sample(*codec_id) / 8 * channels;
 209
 210     if (ctx->flags & AVFMT_FLAG_NONBLOCK) {
 211         flags = SND_PCM_NONBLOCK;
 212     }
 213     res = snd_pcm_open(&h, audio_device, mode, flags);
 214     if (res < 0) {
 215         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot open audio device %s (%s)\n",
 216                audio_device, snd_strerror(res));
 217         return AVERROR(EIO);
 218     }
 219
 220     res = snd_pcm_hw_params_malloc(&hw_params);
 221     if (res < 0) {
 222         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot allocate hardware parameter structure (%s)\n",
 223                snd_strerror(res));
 224         goto fail1;
 225     }
 226
 227     res = snd_pcm_hw_params_any(h, hw_params);
 228     if (res < 0) {
 229         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot initialize hardware parameter structure (%s)\n",
 230                snd_strerror(res));
 231         goto fail;
 232     }
 233
 234     res = snd_pcm_hw_params_set_access(h, hw_params, SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
 235     if (res < 0) {
 236         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set access type (%s)\n",
 237                snd_strerror(res));
 238         goto fail;
 239     }
 240
 241     res = snd_pcm_hw_params_set_format(h, hw_params, format);
 242     if (res < 0) {
 243         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample format 0x%04x %d (%s)\n",
 244                *codec_id, format, snd_strerror(res));
 245         goto fail;
 246     }
 247
 248     res = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(h, hw_params, sample_rate, 0);
 249     if (res < 0) {
 250         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set sample rate (%s)\n",
 251                snd_strerror(res));
 252         goto fail;
 253     }
 254
 255     res = snd_pcm_hw_params_set_channels(h, hw_params, channels);
 256     if (res < 0) {
 257         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set channel count to %d (%s)\n",
 258                channels, snd_strerror(res));
 259         goto fail;
 260     }
 261
 262     snd_pcm_hw_params_get_buffer_size_max(hw_params, &buffer_size);
 263     buffer_size = FFMIN(buffer_size, ALSA_BUFFER_SIZE_MAX);
 264     /* TODO: maybe use ctx->max_picture_buffer somehow */
 265     res = snd_pcm_hw_params_set_buffer_size_near(h, hw_params, &buffer_size);
 266     if (res < 0) {
 267         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA buffer size (%s)\n",
 268                snd_strerror(res));
 269         goto fail;
 270     }
 271
 272     snd_pcm_hw_params_get_period_size_min(hw_params, &period_size, NULL);
 273     if (!period_size)
 274         period_size = buffer_size / 4;
 275     res = snd_pcm_hw_params_set_period_size_near(h, hw_params, &period_size, NULL);
 276     if (res < 0) {
 277         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set ALSA period size (%s)\n",
 278                snd_strerror(res));
 279         goto fail;
 280     }
 281     s->period_size = period_size;
 282
 283     res = snd_pcm_hw_params(h, hw_params);
 284     if (res < 0) {
 285         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "cannot set parameters (%s)\n",
 286                snd_strerror(res));
 287         goto fail;
 288     }
 289
 290     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
 291
 292     if (channels > 2 && layout) {
 293         if (find_reorder_func(s, *codec_id, layout, mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK) < 0) {
 294             char name[128];
 295             av_get_channel_layout_string(name, sizeof(name), channels, layout);
 296             av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "ALSA channel layout unknown or unimplemented for %s %s.\n",
 297                    name, mode == SND_PCM_STREAM_PLAYBACK ? "playback" : "capture");
 298         }
 299         if (s->reorder_func) {
 300             s->reorder_buf_size = buffer_size;
 301             s->reorder_buf = av_malloc(s->reorder_buf_size * s->frame_size);
 302             if (!s->reorder_buf)
 303                 goto fail1;
 304         }
 305     }
 306
 307     s->h = h;
 308     return 0;
 309
 310 fail:
 311     snd_pcm_hw_params_free(hw_params);
 312 fail1:
 313     snd_pcm_close(h);
 314     return AVERROR(EIO);
 315 }
 316
 317 av_cold int ff_alsa_close(AVFormatContext *s1)
 318 {
 319     AlsaData *s = s1->priv_data;
 320
 321     av_freep(&s->reorder_buf);
 322     ff_timefilter_destroy(s->timefilter);
 323     snd_pcm_close(s->h);
 324     return 0;
 325 }
 326
 327 int ff_alsa_xrun_recover(AVFormatContext *s1, int err)
 328 {
 329     AlsaData *s = s1->priv_data;
 330     snd_pcm_t *handle = s->h;
 331
 332     av_log(s1, AV_LOG_WARNING, "ALSA buffer xrun.\n");
 333     if (err == -EPIPE) {
 334         err = snd_pcm_prepare(handle);
 335         if (err < 0) {
 336             av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "cannot recover from underrun (snd_pcm_prepare failed: %s)\n", snd_strerror(err));
 337
 338             return AVERROR(EIO);
 339         }
 340     } else if (err == -ESTRPIPE) {
 341         av_log(s1, AV_LOG_ERROR, "-ESTRPIPE... Unsupported!\n");
 342
 343         return -1;
 344     }
 345     return err;
 346 }
 347
 348 int ff_alsa_extend_reorder_buf(AlsaData *s, int min_size)
 349 {
 350     int size = s->reorder_buf_size;
 351     void *r;
 352
 353     av_assert0(size != 0);
 354     while (size < min_size)
 355         size *= 2;
 356     r = av_realloc(s->reorder_buf, size * s->frame_size);
 357     if (!r)
 358         return AVERROR(ENOMEM);
 359     s->reorder_buf = r;
 360     s->reorder_buf_size = size;
 361     return 0;
 362 }