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 "libavutil/intreadwrite.h"
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "mpegaudio.h"
  30 #include <lame/lame.h>
  31
  32 #define BUFFER_SIZE (7200 + 2*MPA_FRAME_SIZE + MPA_FRAME_SIZE/4)
  33 typedef struct Mp3AudioContext {
  34     lame_global_flags *gfp;
  35     int stereo;
  36     uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];
  37     int buffer_index;
  38     struct {
  39         int *left;
  40         int *right;
  41     } s32_data;
  42 } Mp3AudioContext;
  43
  44 static av_cold int MP3lame_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  45 {
  46     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
  47
  48     if (avctx->channels > 2)
  49         return -1;
  50
  51     s->stereo = avctx->channels > 1 ? 1 : 0;
  52
  53     if ((s->gfp = lame_init()) == NULL)
  54         goto err;
  55     lame_set_in_samplerate(s->gfp, avctx->sample_rate);
  56     lame_set_out_samplerate(s->gfp, avctx->sample_rate);
  57     lame_set_num_channels(s->gfp, avctx->channels);
  58     if(avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
  59         lame_set_quality(s->gfp, 5);
  60     } else {
  61         lame_set_quality(s->gfp, avctx->compression_level);
  62     }
  63     lame_set_mode(s->gfp, s->stereo ? JOINT_STEREO : MONO);
  64     lame_set_brate(s->gfp, avctx->bit_rate/1000);
  65     if(avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
  66         lame_set_brate(s->gfp, 0);
  67         lame_set_VBR(s->gfp, vbr_default);
  68         lame_set_VBR_quality(s->gfp, avctx->global_quality/(float)FF_QP2LAMBDA);
  69     }
  70     lame_set_bWriteVbrTag(s->gfp,0);
  71     lame_set_disable_reservoir(s->gfp, avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_BIT_RESERVOIR ? 0 : 1);
  72     if (lame_init_params(s->gfp) < 0)
  73         goto err_close;
  74
  75     avctx->frame_size = lame_get_framesize(s->gfp);
  76
  77     if(!(avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame())) {
  78         lame_close(s->gfp);
  79
  80         return AVERROR(ENOMEM);
  81     }
  82     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
  83
  84     if(AV_SAMPLE_FMT_S32 == avctx->sample_fmt && s->stereo) {
  85         int nelem = 2 * avctx->frame_size;
  86
  87         if(! (s->s32_data.left = av_malloc(nelem * sizeof(int)))) {
  88             av_freep(&avctx->coded_frame);
  89             lame_close(s->gfp);
  90
  91             return AVERROR(ENOMEM);
  92         }
  93
  94         s->s32_data.right = s->s32_data.left + avctx->frame_size;
  95     }
  96
  97     return 0;
  98
  99 err_close:
 100     lame_close(s->gfp);
 101 err:
 102     return -1;
 103 }
 104
 105 static const int sSampleRates[] = {
 106     44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 11025, 12000, 8000, 0
 107 };
 108
 109 static const int sBitRates[2][3][15] = {
 110     {   {  0, 32, 64, 96,128,160,192,224,256,288,320,352,384,416,448},
 111         {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320,384},
 112         {  0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320}
 113     },
 114     {   {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160,176,192,224,256},
 115         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160},
 116         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160}
 117     },
 118 };
 119
 120 static const int sSamplesPerFrame[2][3] =
 121 {
 122     {  384,     1152,    1152 },
 123     {  384,     1152,     576 }
 124 };
 125
 126 static const int sBitsPerSlot[3] = {
 127     32,
 128     8,
 129     8
 130 };
 131
 132 static int mp3len(void *data, int *samplesPerFrame, int *sampleRate)
 133 {
 134     uint32_t header = AV_RB32(data);
 135     int layerID = 3 - ((header >> 17) & 0x03);
 136     int bitRateID = ((header >> 12) & 0x0f);
 137     int sampleRateID = ((header >> 10) & 0x03);
 138     int bitsPerSlot = sBitsPerSlot[layerID];
 139     int isPadded = ((header >> 9) & 0x01);
 140     static int const mode_tab[4]= {2,3,1,0};
 141     int mode= mode_tab[(header >> 19) & 0x03];
 142     int mpeg_id= mode>0;
 143     int temp0, temp1, bitRate;
 144
 145     if ( (( header >> 21 ) & 0x7ff) != 0x7ff || mode == 3 || layerID==3 || sampleRateID==3) {
 146         return -1;
 147     }
 148
 149     if(!samplesPerFrame) samplesPerFrame= &temp0;
 150     if(!sampleRate     ) sampleRate     = &temp1;
 151
 152 //    *isMono = ((header >>  6) & 0x03) == 0x03;
 153
 154     *sampleRate = sSampleRates[sampleRateID]>>mode;
 155     bitRate = sBitRates[mpeg_id][layerID][bitRateID] * 1000;
 156     *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[mpeg_id][layerID];
 157 //av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "sr:%d br:%d spf:%d l:%d m:%d\n", *sampleRate, bitRate, *samplesPerFrame, layerID, mode);
 158
 159     return *samplesPerFrame * bitRate / (bitsPerSlot * *sampleRate) + isPadded;
 160 }
 161
 162 static int MP3lame_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 163                                 unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
 164 {
 165     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 166     int len;
 167     int lame_result;
 168
 169     /* lame 3.91 dies on '1-channel interleaved' data */
 170
 171     if(!data){
 172         lame_result= lame_encode_flush(
 173                 s->gfp,
 174                 s->buffer + s->buffer_index,
 175                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 176                 );
 177 #if 2147483647 == INT_MAX
 178     }else if(AV_SAMPLE_FMT_S32 == avctx->sample_fmt){
 179         if (s->stereo) {
 180             int32_t *rp = data;
 181             int32_t *mp = rp + 2*avctx->frame_size;
 182             int *wpl = s->s32_data.left;
 183             int *wpr = s->s32_data.right;
 184
 185             while (rp < mp) {
 186                 *wpl++ = *rp++;
 187                 *wpr++ = *rp++;
 188             }
 189
 190             lame_result = lame_encode_buffer_int(
 191                 s->gfp,
 192                 s->s32_data.left,
 193                 s->s32_data.right,
 194                 avctx->frame_size,
 195                 s->buffer + s->buffer_index,
 196                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 197                 );
 198         } else {
 199             lame_result = lame_encode_buffer_int(
 200                 s->gfp,
 201                 data,
 202                 data,
 203                 avctx->frame_size,
 204                 s->buffer + s->buffer_index,
 205                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 206                 );
 207         }
 208 #endif
 209     }else{
 210         if (s->stereo) {
 211             lame_result = lame_encode_buffer_interleaved(
 212                 s->gfp,
 213                 data,
 214                 avctx->frame_size,
 215                 s->buffer + s->buffer_index,
 216                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 217                 );
 218         } else {
 219             lame_result = lame_encode_buffer(
 220                 s->gfp,
 221                 data,
 222                 data,
 223                 avctx->frame_size,
 224                 s->buffer + s->buffer_index,
 225                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 226                 );
 227         }
 228     }
 229
 230     if(lame_result < 0){
 231         if(lame_result==-1) {
 232             /* output buffer too small */
 233             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);
 234         }
 235         return -1;
 236     }
 237
 238     s->buffer_index += lame_result;
 239
 240     if(s->buffer_index<4)
 241         return 0;
 242
 243     len= mp3len(s->buffer, NULL, NULL);
 244 //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "in:%d packet-len:%d index:%d\n", avctx->frame_size, len, s->buffer_index);
 245     if(len <= s->buffer_index){
 246         memcpy(frame, s->buffer, len);
 247         s->buffer_index -= len;
 248
 249         memmove(s->buffer, s->buffer+len, s->buffer_index);
 250             //FIXME fix the audio codec API, so we do not need the memcpy()
 251 /*for(i=0; i<len; i++){
 252     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%2X ", frame[i]);
 253 }*/
 254         return len;
 255     }else
 256         return 0;
 257 }
 258
 259 static av_cold int MP3lame_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 260 {
 261     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 262
 263     av_freep(&s->s32_data.left);
 264     av_freep(&avctx->coded_frame);
 265
 266     lame_close(s->gfp);
 267     return 0;
 268 }
 269
 270
 271 AVCodec ff_libmp3lame_encoder = {
 272     .name           = "libmp3lame",
 273     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 274     .id             = CODEC_ID_MP3,
 275     .priv_data_size = sizeof(Mp3AudioContext),
 276     .init           = MP3lame_encode_init,
 277     .encode         = MP3lame_encode_frame,
 278     .close          = MP3lame_encode_close,
 279     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
 280     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]){AV_SAMPLE_FMT_S16,
 281 #if 2147483647 == INT_MAX
 282     AV_SAMPLE_FMT_S32,
 283 #endif
 284     AV_SAMPLE_FMT_NONE},
 285     .supported_samplerates= sSampleRates,
 286     .long_name= NULL_IF_CONFIG_SMALL("libmp3lame MP3 (MPEG audio layer 3)"),
 287 };