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 <lame/lame.h>
  28
  29 #include "libavutil/audioconvert.h"
  30 #include "libavutil/common.h"
  31 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  32 #include "libavutil/log.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "avcodec.h"
  35 #include "audio_frame_queue.h"
  36 #include "dsputil.h"
  37 #include "internal.h"
  38 #include "mpegaudio.h"
  39 #include "mpegaudiodecheader.h"
  40
  41 #define BUFFER_SIZE (7200 + 2 * MPA_FRAME_SIZE + MPA_FRAME_SIZE / 4+1000) // FIXME: Buffer size to small? Adding 1000 to make up for it.
  42
  43 typedef struct LAMEContext {
  44     AVClass *class;
  45     AVCodecContext *avctx;
  46     lame_global_flags *gfp;
  47     uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];
  48     int buffer_index;
  49     int reservoir;
  50     float *samples_flt[2];
  51     AudioFrameQueue afq;
  52     DSPContext dsp;
  53 } LAMEContext;
  54
  55
  56 static av_cold int mp3lame_encode_close(AVCodecContext *avctx)
  57 {
  58     LAMEContext *s = avctx->priv_data;
  59
  60 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
  61     av_freep(&avctx->coded_frame);
  62 #endif
  63     av_freep(&s->samples_flt[0]);
  64     av_freep(&s->samples_flt[1]);
  65
  66     ff_af_queue_close(&s->afq);
  67
  68     lame_close(s->gfp);
  69     return 0;
  70 }
  71
  72 static av_cold int mp3lame_encode_init(AVCodecContext *avctx)
  73 {
  74     LAMEContext *s = avctx->priv_data;
  75     int ret;
  76
  77     s->avctx = avctx;
  78
  79     /* initialize LAME and get defaults */
  80     if ((s->gfp = lame_init()) == NULL)
  81         return AVERROR(ENOMEM);
  82
  83
  84     lame_set_num_channels(s->gfp, avctx->channels);
  85     lame_set_mode(s->gfp, avctx->channels > 1 ? JOINT_STEREO : MONO);
  86
  87     /* sample rate */
  88     lame_set_in_samplerate (s->gfp, avctx->sample_rate);
  89     lame_set_out_samplerate(s->gfp, avctx->sample_rate);
  90
  91     /* algorithmic quality */
  92     if (avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT)
  93         lame_set_quality(s->gfp, 5);
  94     else
  95         lame_set_quality(s->gfp, avctx->compression_level);
  96
  97     /* rate control */
  98     if (avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
  99         lame_set_VBR(s->gfp, vbr_default);
 100         lame_set_VBR_quality(s->gfp, avctx->global_quality / (float)FF_QP2LAMBDA);
 101     } else {
 102         if (avctx->bit_rate)
 103             lame_set_brate(s->gfp, avctx->bit_rate / 1000);
 104     }
 105
 106     /* do not get a Xing VBR header frame from LAME */
 107     lame_set_bWriteVbrTag(s->gfp,0);
 108
 109     /* bit reservoir usage */
 110     lame_set_disable_reservoir(s->gfp, !s->reservoir);
 111
 112     /* set specified parameters */
 113     if (lame_init_params(s->gfp) < 0) {
 114         ret = -1;
 115         goto error;
 116     }
 117
 118     /* get encoder delay */
 119     avctx->delay = lame_get_encoder_delay(s->gfp) + 528 + 1;
 120     ff_af_queue_init(avctx, &s->afq);
 121
 122     avctx->frame_size  = lame_get_framesize(s->gfp);
 123
 124 #if FF_API_OLD_ENCODE_AUDIO
 125     avctx->coded_frame = avcodec_alloc_frame();
 126     if (!avctx->coded_frame) {
 127         ret = AVERROR(ENOMEM);
 128         goto error;
 129     }
 130 #endif
 131
 132     /* allocate float sample buffers */
 133     if (avctx->sample_fmt == AV_SAMPLE_FMT_FLTP) {
 134         int ch;
 135         for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 136             s->samples_flt[ch] = av_malloc(avctx->frame_size *
 137                                            sizeof(*s->samples_flt[ch]));
 138             if (!s->samples_flt[ch]) {
 139                 ret = AVERROR(ENOMEM);
 140                 goto error;
 141             }
 142         }
 143     }
 144
 145     ff_dsputil_init(&s->dsp, avctx);
 146
 147     return 0;
 148 error:
 149     mp3lame_encode_close(avctx);
 150     return ret;
 151 }
 152
 153 #define ENCODE_BUFFER(func, buf_type, buf_name) do {                        \
 154     lame_result = func(s->gfp,                                              \
 155                        (const buf_type *)buf_name[0],                       \
 156                        (const buf_type *)buf_name[1], frame->nb_samples,    \
 157                        s->buffer + s->buffer_index,                         \
 158                        BUFFER_SIZE - s->buffer_index);                      \
 159 } while (0)
 160
 161 static int mp3lame_encode_frame(AVCodecContext *avctx, AVPacket *avpkt,
 162                                 const AVFrame *frame, int *got_packet_ptr)
 163 {
 164     LAMEContext *s = avctx->priv_data;
 165     MPADecodeHeader hdr;
 166     int len, ret, ch;
 167     int lame_result;
 168
 169     if (frame) {
 170         switch (avctx->sample_fmt) {
 171         case AV_SAMPLE_FMT_S16P:
 172             ENCODE_BUFFER(lame_encode_buffer, int16_t, frame->data);
 173             break;
 174         case AV_SAMPLE_FMT_S32P:
 175             ENCODE_BUFFER(lame_encode_buffer_int, int32_t, frame->data);
 176             break;
 177         case AV_SAMPLE_FMT_FLTP:
 178             if (frame->linesize[0] < 4 * FFALIGN(frame->nb_samples, 8)) {
 179                 av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "inadequate AVFrame plane padding\n");
 180                 return AVERROR(EINVAL);
 181             }
 182             for (ch = 0; ch < avctx->channels; ch++) {
 183                 s->dsp.vector_fmul_scalar(s->samples_flt[ch],
 184                                           (const float *)frame->data[ch],
 185                                           32768.0f,
 186                                           FFALIGN(frame->nb_samples, 8));
 187             }
 188             ENCODE_BUFFER(lame_encode_buffer_float, float, s->samples_flt);
 189             break;
 190         default:
 191             return AVERROR_BUG;
 192         }
 193     } else {
 194         lame_result = lame_encode_flush(s->gfp, s->buffer + s->buffer_index,
 195                                         BUFFER_SIZE - s->buffer_index);
 196     }
 197     if (lame_result < 0) {
 198         if (lame_result == -1) {
 199             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 200                    "lame: output buffer too small (buffer index: %d, free bytes: %d)\n",
 201                    s->buffer_index, BUFFER_SIZE - s->buffer_index);
 202         }
 203         return -1;
 204     }
 205     s->buffer_index += lame_result;
 206
 207     /* add current frame to the queue */
 208     if (frame) {
 209         if ((ret = ff_af_queue_add(&s->afq, frame) < 0))
 210             return ret;
 211     }
 212
 213     /* Move 1 frame from the LAME buffer to the output packet, if available.
 214        We have to parse the first frame header in the output buffer to
 215        determine the frame size. */
 216     if (s->buffer_index < 4)
 217         return 0;
 218     if (avpriv_mpegaudio_decode_header(&hdr, AV_RB32(s->buffer))) {
 219         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "free format output not supported\n");
 220         return -1;
 221     }
 222     len = hdr.frame_size;
 223     av_dlog(avctx, "in:%d packet-len:%d index:%d\n", avctx->frame_size, len,
 224             s->buffer_index);
 225     if (len <= s->buffer_index) {
 226         if ((ret = ff_alloc_packet2(avctx, avpkt, len)))
 227             return ret;
 228         memcpy(avpkt->data, s->buffer, len);
 229         s->buffer_index -= len;
 230         memmove(s->buffer, s->buffer + len, s->buffer_index);
 231
 232         /* Get the next frame pts/duration */
 233         ff_af_queue_remove(&s->afq, avctx->frame_size, &avpkt->pts,
 234                            &avpkt->duration);
 235
 236         avpkt->size = len;
 237         *got_packet_ptr = 1;
 238     }
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 #define OFFSET(x) offsetof(LAMEContext, x)
 243 #define AE AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 244 static const AVOption options[] = {
 245     { "reservoir", "Use bit reservoir.", OFFSET(reservoir), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, AE },
 246     { NULL },
 247 };
 248
 249 static const AVClass libmp3lame_class = {
 250     .class_name = "libmp3lame encoder",
 251     .item_name  = av_default_item_name,
 252     .option     = options,
 253     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 254 };
 255
 256 static const AVCodecDefault libmp3lame_defaults[] = {
 257     { "b",          "0" },
 258     { NULL },
 259 };
 260
 261 static const int libmp3lame_sample_rates[] = {
 262     44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 11025, 12000, 8000, 0
 263 };
 264
 265 AVCodec ff_libmp3lame_encoder = {
 266     .name                  = "libmp3lame",
 267     .type                  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 268     .id                    = AV_CODEC_ID_MP3,
 269     .priv_data_size        = sizeof(LAMEContext),
 270     .init                  = mp3lame_encode_init,
 271     .encode2               = mp3lame_encode_frame,
 272     .close                 = mp3lame_encode_close,
 273     .capabilities          = CODEC_CAP_DELAY | CODEC_CAP_SMALL_LAST_FRAME,
 274     .sample_fmts           = (const enum AVSampleFormat[]) { AV_SAMPLE_FMT_S32P,
 275                                                              AV_SAMPLE_FMT_FLTP,
 276                                                              AV_SAMPLE_FMT_S16P,
 277                                                              AV_SAMPLE_FMT_NONE },
 278     .supported_samplerates = libmp3lame_sample_rates,
 279     .channel_layouts       = (const uint64_t[]) { AV_CH_LAYOUT_MONO,
 280                                                   AV_CH_LAYOUT_STEREO,
 281                                                   0 },
 282     .long_name             = NULL_IF_CONFIG_SMALL("libmp3lame MP3 (MPEG audio layer 3)"),
 283     .priv_class            = &libmp3lame_class,
 284     .defaults              = libmp3lame_defaults,
 285 };