git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/libmp3lame.c

   1 /*
   2  * Interface to libmp3lame for mp3 encoding
   3  * Copyright (c) 2002 Lennert Buytenhek <buytenh@gnu.org>
   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 /**
  23  * @file
  24  * Interface to libmp3lame for mp3 encoding.
  25  */
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "mpegaudio.h"
  29 #include <lame/lame.h>
  30
  31 #define BUFFER_SIZE (7200 + 2*MPA_FRAME_SIZE + MPA_FRAME_SIZE/4)
  32 typedef struct Mp3AudioContext {
  33     lame_global_flags *gfp;
  34     int stereo;
  35     uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];
  36     int buffer_index;
  37     struct {
  38         int *left;
  39         int *right;
  40     } s32_data;
  41 } Mp3AudioContext;
  42
  43 static av_cold int MP3lame_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  44 {
  45     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
  46
  47     if (avctx->channels > 2)
  48         return -1;
  49
  50     s->stereo = avctx->channels > 1 ? 1 : 0;
  51
  52     if ((s->gfp = lame_init()) == NULL)
  53         goto err;
  54     lame_set_in_samplerate(s->gfp, avctx->sample_rate);
  55     lame_set_out_samplerate(s->gfp, avctx->sample_rate);
  56     lame_set_num_channels(s->gfp, avctx->channels);
  57     if(avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
  58         lame_set_quality(s->gfp, 5);
  59     } else {
  60         lame_set_quality(s->gfp, avctx->compression_level);
  61     }
  62     lame_set_mode(s->gfp, s->stereo ? JOINT_STEREO : MONO);
  63     lame_set_brate(s->gfp, avctx->bit_rate/1000);
  64     if(avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
  65         lame_set_brate(s->gfp, 0);
  66         lame_set_VBR(s->gfp, vbr_default);
  67         lame_set_VBR_quality(s->gfp, avctx->global_quality/(float)FF_QP2LAMBDA);
  68     }
  69     lame_set_bWriteVbrTag(s->gfp,0);
  70     lame_set_disable_reservoir(s->gfp, avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_BIT_RESERVOIR ? 0 : 1);
  71     if (lame_init_params(s->gfp) < 0)
  72         goto err_close;
  73
  74     avctx->frame_size = lame_get_framesize(s->gfp);
  75
  76     if(!(avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame())) {
  77         lame_close(s->gfp);
  78
  79         return AVERROR(ENOMEM);
  80     }
  81     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
  82
  83     if(AV_SAMPLE_FMT_S32 == avctx->sample_fmt && s->stereo) {
  84         int nelem = 2 * avctx->frame_size;
  85
  86         if(! (s->s32_data.left = av_malloc(nelem * sizeof(int)))) {
  87             av_freep(&avctx->coded_frame);
  88             lame_close(s->gfp);
  89
  90             return AVERROR(ENOMEM);
  91         }
  92
  93         s->s32_data.right = s->s32_data.left + avctx->frame_size;
  94     }
  95
  96     return 0;
  97
  98 err_close:
  99     lame_close(s->gfp);
 100 err:
 101     return -1;
 102 }
 103
 104 static const int sSampleRates[] = {
 105     44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 11025, 12000, 8000, 0
 106 };
 107
 108 static const int sBitRates[2][3][15] = {
 109     {   {  0, 32, 64, 96,128,160,192,224,256,288,320,352,384,416,448},
 110         {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320,384},
 111         {  0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320}
 112     },
 113     {   {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160,176,192,224,256},
 114         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160},
 115         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160}
 116     },
 117 };
 118
 119 static const int sSamplesPerFrame[2][3] =
 120 {
 121     {  384,     1152,    1152 },
 122     {  384,     1152,     576 }
 123 };
 124
 125 static const int sBitsPerSlot[3] = {
 126     32,
 127     8,
 128     8
 129 };
 130
 131 static int mp3len(void *data, int *samplesPerFrame, int *sampleRate)
 132 {
 133     uint32_t header = AV_RB32(data);
 134     int layerID = 3 - ((header >> 17) & 0x03);
 135     int bitRateID = ((header >> 12) & 0x0f);
 136     int sampleRateID = ((header >> 10) & 0x03);
 137     int bitsPerSlot = sBitsPerSlot[layerID];
 138     int isPadded = ((header >> 9) & 0x01);
 139     static int const mode_tab[4]= {2,3,1,0};
 140     int mode= mode_tab[(header >> 19) & 0x03];
 141     int mpeg_id= mode>0;
 142     int temp0, temp1, bitRate;
 143
 144     if ( (( header >> 21 ) & 0x7ff) != 0x7ff || mode == 3 || layerID==3 || sampleRateID==3) {
 145         return -1;
 146     }
 147
 148     if(!samplesPerFrame) samplesPerFrame= &temp0;
 149     if(!sampleRate     ) sampleRate     = &temp1;
 150
 151 //    *isMono = ((header >>  6) & 0x03) == 0x03;
 152
 153     *sampleRate = sSampleRates[sampleRateID]>>mode;
 154     bitRate = sBitRates[mpeg_id][layerID][bitRateID] * 1000;
 155     *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[mpeg_id][layerID];
 156 //av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "sr:%d br:%d spf:%d l:%d m:%d\n", *sampleRate, bitRate, *samplesPerFrame, layerID, mode);
 157
 158     return *samplesPerFrame * bitRate / (bitsPerSlot * *sampleRate) + isPadded;
 159 }
 160
 161 static int MP3lame_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 162                                 unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
 163 {
 164     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 165     int len;
 166     int lame_result;
 167
 168     /* lame 3.91 dies on '1-channel interleaved' data */
 169
 170     if(!data){
 171         lame_result= lame_encode_flush(
 172                 s->gfp,
 173                 s->buffer + s->buffer_index,
 174                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 175                 );
 176 #if 2147483647 == INT_MAX
 177     }else if(AV_SAMPLE_FMT_S32 == avctx->sample_fmt){
 178         if (s->stereo) {
 179             int32_t *rp = data;
 180             int32_t *mp = rp + 2*avctx->frame_size;
 181             int *wpl = s->s32_data.left;
 182             int *wpr = s->s32_data.right;
 183
 184             while (rp < mp) {
 185                 *wpl++ = *rp++;
 186                 *wpr++ = *rp++;
 187             }
 188
 189             lame_result = lame_encode_buffer_int(
 190                 s->gfp,
 191                 s->s32_data.left,
 192                 s->s32_data.right,
 193                 avctx->frame_size,
 194                 s->buffer + s->buffer_index,
 195                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 196                 );
 197         } else {
 198             lame_result = lame_encode_buffer_int(
 199                 s->gfp,
 200                 data,
 201                 data,
 202                 avctx->frame_size,
 203                 s->buffer + s->buffer_index,
 204                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 205                 );
 206         }
 207 #endif
 208     }else{
 209         if (s->stereo) {
 210             lame_result = lame_encode_buffer_interleaved(
 211                 s->gfp,
 212                 data,
 213                 avctx->frame_size,
 214                 s->buffer + s->buffer_index,
 215                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 216                 );
 217         } else {
 218             lame_result = lame_encode_buffer(
 219                 s->gfp,
 220                 data,
 221                 data,
 222                 avctx->frame_size,
 223                 s->buffer + s->buffer_index,
 224                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 225                 );
 226         }
 227     }
 228
 229     if(lame_result < 0){
 230         if(lame_result==-1) {
 231             /* output buffer too small */
 232             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "lame: output buffer too small (buffer index: %d, free bytes: %d)\n", s->buffer_index, BUFFER_SIZE - s->buffer_index);
 233         }
 234         return -1;
 235     }
 236
 237     s->buffer_index += lame_result;
 238
 239     if(s->buffer_index<4)
 240         return 0;
 241
 242     len= mp3len(s->buffer, NULL, NULL);
 243 //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "in:%d packet-len:%d index:%d\n", avctx->frame_size, len, s->buffer_index);
 244     if(len <= s->buffer_index){
 245         memcpy(frame, s->buffer, len);
 246         s->buffer_index -= len;
 247
 248         memmove(s->buffer, s->buffer+len, s->buffer_index);
 249             //FIXME fix the audio codec API, so we do not need the memcpy()
 250 /*for(i=0; i<len; i++){
 251     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%2X ", frame[i]);
 252 }*/
 253         return len;
 254     }else
 255         return 0;
 256 }
 257
 258 static av_cold int MP3lame_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 259 {
 260     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 261
 262     av_freep(&s->s32_data.left);
 263     av_freep(&avctx->coded_frame);
 264
 265     lame_close(s->gfp);
 266     return 0;
 267 }
 268
 269
 270 AVCodec ff_libmp3lame_encoder = {
 271     "libmp3lame",
 272     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 273     CODEC_ID_MP3,
 274     sizeof(Mp3AudioContext),
 275     MP3lame_encode_init,
 276     MP3lame_encode_frame,
 277     MP3lame_encode_close,
 278     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
 279     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]){AV_SAMPLE_FMT_S16,
 280 #if 2147483647 == INT_MAX
 281     AV_SAMPLE_FMT_S32,
 282 #endif
 283     AV_SAMPLE_FMT_NONE},
 284     .supported_samplerates= sSampleRates,
 285     .long_name= NULL_IF_CONFIG_SMALL("libmp3lame MP3 (MPEG audio layer 3)"),
 286 };