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 Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 "libavutil/log.h"
  29 #include "libavutil/opt.h"
  30 #include "avcodec.h"
  31 #include "mpegaudio.h"
  32 #include <lame/lame.h>
  33
  34 #define BUFFER_SIZE (7200 + 2*MPA_FRAME_SIZE + MPA_FRAME_SIZE/4)
  35 typedef struct Mp3AudioContext {
  36     AVClass *class;
  37     lame_global_flags *gfp;
  38     int stereo;
  39     uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];
  40     int buffer_index;
  41     int reservoir;
  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 #if FF_API_LAME_GLOBAL_OPTIONS
  72     s->reservoir = avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_BIT_RESERVOIR;
  73 #endif
  74     lame_set_disable_reservoir(s->gfp, !s->reservoir);
  75     if (lame_init_params(s->gfp) < 0)
  76         goto err_close;
  77
  78     avctx->frame_size = lame_get_framesize(s->gfp);
  79
  80     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
  81     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
  82
  83     return 0;
  84
  85 err_close:
  86     lame_close(s->gfp);
  87 err:
  88     return -1;
  89 }
  90
  91 static const int sSampleRates[] = {
  92     44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 11025, 12000, 8000, 0
  93 };
  94
  95 static const int sBitRates[2][3][15] = {
  96     {   {  0, 32, 64, 96,128,160,192,224,256,288,320,352,384,416,448},
  97         {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320,384},
  98         {  0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320}
  99     },
 100     {   {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160,176,192,224,256},
 101         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160},
 102         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160}
 103     },
 104 };
 105
 106 static const int sSamplesPerFrame[2][3] =
 107 {
 108     {  384,     1152,    1152 },
 109     {  384,     1152,     576 }
 110 };
 111
 112 static const int sBitsPerSlot[3] = {
 113     32,
 114     8,
 115     8
 116 };
 117
 118 static int mp3len(void *data, int *samplesPerFrame, int *sampleRate)
 119 {
 120     uint32_t header = AV_RB32(data);
 121     int layerID = 3 - ((header >> 17) & 0x03);
 122     int bitRateID = ((header >> 12) & 0x0f);
 123     int sampleRateID = ((header >> 10) & 0x03);
 124     int bitsPerSlot = sBitsPerSlot[layerID];
 125     int isPadded = ((header >> 9) & 0x01);
 126     static int const mode_tab[4]= {2,3,1,0};
 127     int mode= mode_tab[(header >> 19) & 0x03];
 128     int mpeg_id= mode>0;
 129     int temp0, temp1, bitRate;
 130
 131     if ( (( header >> 21 ) & 0x7ff) != 0x7ff || mode == 3 || layerID==3 || sampleRateID==3) {
 132         return -1;
 133     }
 134
 135     if(!samplesPerFrame) samplesPerFrame= &temp0;
 136     if(!sampleRate     ) sampleRate     = &temp1;
 137
 138 //    *isMono = ((header >>  6) & 0x03) == 0x03;
 139
 140     *sampleRate = sSampleRates[sampleRateID]>>mode;
 141     bitRate = sBitRates[mpeg_id][layerID][bitRateID] * 1000;
 142     *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[mpeg_id][layerID];
 143 //av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "sr:%d br:%d spf:%d l:%d m:%d\n", *sampleRate, bitRate, *samplesPerFrame, layerID, mode);
 144
 145     return *samplesPerFrame * bitRate / (bitsPerSlot * *sampleRate) + isPadded;
 146 }
 147
 148 static int MP3lame_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 149                                 unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
 150 {
 151     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 152     int len;
 153     int lame_result;
 154
 155     /* lame 3.91 dies on '1-channel interleaved' data */
 156
 157     if(data){
 158         if (s->stereo) {
 159             lame_result = lame_encode_buffer_interleaved(
 160                 s->gfp,
 161                 data,
 162                 avctx->frame_size,
 163                 s->buffer + s->buffer_index,
 164                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 165                 );
 166         } else {
 167             lame_result = lame_encode_buffer(
 168                 s->gfp,
 169                 data,
 170                 data,
 171                 avctx->frame_size,
 172                 s->buffer + s->buffer_index,
 173                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 174                 );
 175         }
 176     }else{
 177         lame_result= lame_encode_flush(
 178                 s->gfp,
 179                 s->buffer + s->buffer_index,
 180                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 181                 );
 182     }
 183
 184     if(lame_result < 0){
 185         if(lame_result==-1) {
 186             /* output buffer too small */
 187             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);
 188         }
 189         return -1;
 190     }
 191
 192     s->buffer_index += lame_result;
 193
 194     if(s->buffer_index<4)
 195         return 0;
 196
 197     len= mp3len(s->buffer, NULL, NULL);
 198 //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "in:%d packet-len:%d index:%d\n", avctx->frame_size, len, s->buffer_index);
 199     if(len <= s->buffer_index){
 200         memcpy(frame, s->buffer, len);
 201         s->buffer_index -= len;
 202
 203         memmove(s->buffer, s->buffer+len, s->buffer_index);
 204             //FIXME fix the audio codec API, so we do not need the memcpy()
 205 /*for(i=0; i<len; i++){
 206     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%2X ", frame[i]);
 207 }*/
 208         return len;
 209     }else
 210         return 0;
 211 }
 212
 213 static av_cold int MP3lame_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 214 {
 215     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 216
 217     av_freep(&avctx->coded_frame);
 218
 219     lame_close(s->gfp);
 220     return 0;
 221 }
 222
 223 #define OFFSET(x) offsetof(Mp3AudioContext, x)
 224 #define AE AV_OPT_FLAG_AUDIO_PARAM | AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
 225 static const AVOption options[] = {
 226     { "reservoir",      "Use bit reservoir.",   OFFSET(reservoir),  FF_OPT_TYPE_INT, { 1 }, 0, 1, AE },
 227     { NULL },
 228 };
 229
 230 static const AVClass libmp3lame_class = {
 231     .class_name = "libmp3lame encoder",
 232     .item_name  = av_default_item_name,
 233     .option     = options,
 234     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 235 };
 236
 237 AVCodec ff_libmp3lame_encoder = {
 238     .name           = "libmp3lame",
 239     .type           = AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
 240     .id             = CODEC_ID_MP3,
 241     .priv_data_size = sizeof(Mp3AudioContext),
 242     .init           = MP3lame_encode_init,
 243     .encode         = MP3lame_encode_frame,
 244     .close          = MP3lame_encode_close,
 245     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
 246     .sample_fmts = (const enum AVSampleFormat[]){AV_SAMPLE_FMT_S16,AV_SAMPLE_FMT_NONE},
 247     .supported_samplerates= sSampleRates,
 248     .long_name= NULL_IF_CONFIG_SMALL("libmp3lame MP3 (MPEG audio layer 3)"),
 249     .priv_class     = &libmp3lame_class,
 250 };