git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/mp3dec.c

   1 /*
   2  * MP3 demuxer
   3  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
   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 #include "libavutil/avstring.h"
  23 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  24 #include "libavutil/crc.h"
  25 #include "libavutil/dict.h"
  26 #include "libavutil/mathematics.h"
  27 #include "avformat.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "avio_internal.h"
  30 #include "id3v2.h"
  31 #include "id3v1.h"
  32 #include "replaygain.h"
  33
  34 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
  35
  36 #define XING_FLAG_FRAMES 0x01
  37 #define XING_FLAG_SIZE   0x02
  38 #define XING_FLAG_TOC    0x04
  39
  40 #define XING_TOC_COUNT 100
  41
  42 typedef struct MP3DecContext {
  43     int xing_toc;
  44     unsigned frames; /* Total number of frames in file */
  45     unsigned size;   /* Total number of bytes in the stream */
  46     int is_cbr;
  47 } MP3DecContext;
  48
  49 /* mp3 read */
  50
  51 static int mp3_read_probe(AVProbeData *p)
  52 {
  53     int max_frames, first_frames = 0;
  54     int fsize, frames, sample_rate;
  55     uint32_t header;
  56     uint8_t *buf, *buf0, *buf2, *end;
  57     AVCodecContext avctx;
  58
  59     buf0 = p->buf;
  60     end = p->buf + p->buf_size - sizeof(uint32_t);
  61     while(buf0 < end && !*buf0)
  62         buf0++;
  63
  64     max_frames = 0;
  65     buf = buf0;
  66
  67     for(; buf < end; buf= buf2+1) {
  68         buf2 = buf;
  69
  70         for(frames = 0; buf2 < end; frames++) {
  71             header = AV_RB32(buf2);
  72             fsize = avpriv_mpa_decode_header(&avctx, header, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate);
  73             if(fsize < 0)
  74                 break;
  75             buf2 += fsize;
  76         }
  77         max_frames = FFMAX(max_frames, frames);
  78         if(buf == buf0)
  79             first_frames= frames;
  80     }
  81     // keep this in sync with ac3 probe, both need to avoid
  82     // issues with MPEG-files!
  83     if (first_frames >= 4) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION + 1;
  84
  85     if (max_frames) {
  86         int pes = 0, i;
  87         unsigned int code = -1;
  88
  89 #define VIDEO_ID 0x000001e0
  90 #define AUDIO_ID 0x000001c0
  91         /* do a search for mpegps headers to be able to properly bias
  92          * towards mpegps if we detect this stream as both. */
  93         for (i = 0; i<p->buf_size; i++) {
  94             code = (code << 8) + p->buf[i];
  95             if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
  96                 if     ((code & 0x1f0) == VIDEO_ID) pes++;
  97                 else if((code & 0x1e0) == AUDIO_ID) pes++;
  98             }
  99         }
 100
 101         if (pes)
 102             max_frames = (max_frames + pes - 1) / pes;
 103     }
 104     if      (max_frames >  500) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION;
 105     else if (max_frames >= 4)   return AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2;
 106     else if (max_frames >= 1)   return 1;
 107     else                        return 0;
 108 //mpegps_mp3_unrecognized_format.mpg has max_frames=3
 109 }
 110
 111 static void read_xing_toc(AVFormatContext *s, int64_t filesize, int64_t duration)
 112 {
 113     int i;
 114     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 115
 116     if (!filesize &&
 117         !(filesize = avio_size(s->pb))) {
 118         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Cannot determine file size, skipping TOC table.\n");
 119         return;
 120     }
 121
 122     for (i = 0; i < XING_TOC_COUNT; i++) {
 123         uint8_t b = avio_r8(s->pb);
 124
 125         av_add_index_entry(s->streams[0],
 126                            av_rescale(b, filesize, 256),
 127                            av_rescale(i, duration, XING_TOC_COUNT),
 128                            0, 0, AVINDEX_KEYFRAME);
 129     }
 130     mp3->xing_toc = 1;
 131 }
 132
 133 static void mp3_parse_info_tag(AVFormatContext *s, AVStream *st,
 134                                MPADecodeHeader *c, uint32_t spf)
 135 {
 136 #define LAST_BITS(k, n) ((k) & ((1 << (n)) - 1))
 137 #define MIDDLE_BITS(k, m, n) LAST_BITS((k) >> (m), ((n) - (m)))
 138
 139     uint16_t crc;
 140     uint32_t v;
 141
 142     char version[10];
 143
 144     uint32_t peak   = 0;
 145     int32_t  r_gain = INT32_MIN, a_gain = INT32_MIN;
 146
 147     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 148     const int64_t xing_offtbl[2][2] = {{32, 17}, {17,9}};
 149
 150     /* Check for Xing / Info tag */
 151     avio_skip(s->pb, xing_offtbl[c->lsf == 1][c->nb_channels == 1]);
 152     v = avio_rb32(s->pb);
 153     mp3->is_cbr = v == MKBETAG('I', 'n', 'f', 'o');
 154     if (v != MKBETAG('X', 'i', 'n', 'g') && !mp3->is_cbr)
 155         return;
 156
 157     v = avio_rb32(s->pb);
 158     if (v & XING_FLAG_FRAMES)
 159         mp3->frames = avio_rb32(s->pb);
 160     if (v & XING_FLAG_SIZE)
 161         mp3->size = avio_rb32(s->pb);
 162     if (v & XING_FLAG_TOC && mp3->frames)
 163         read_xing_toc(s, mp3->size, av_rescale_q(mp3->frames,
 164                                        (AVRational){spf, c->sample_rate},
 165                                        st->time_base));
 166
 167     /* VBR quality */
 168     avio_rb32(s->pb);
 169
 170     /* Encoder short version string */
 171     memset(version, 0, sizeof(version));
 172     avio_read(s->pb, version, 9);
 173
 174     /* Info Tag revision + VBR method */
 175     avio_r8(s->pb);
 176
 177     /* Lowpass filter value */
 178     avio_r8(s->pb);
 179
 180     /* ReplayGain peak */
 181     v    = avio_rb32(s->pb);
 182     peak = av_rescale(v, 100000, 1 << 23);
 183
 184     /* Radio ReplayGain */
 185     v = avio_rb16(s->pb);
 186
 187     if (MIDDLE_BITS(v, 13, 15) == 1) {
 188         r_gain = MIDDLE_BITS(v, 0, 8) * 10000;
 189
 190         if (v & (1 << 9))
 191             r_gain *= -1;
 192     }
 193
 194     /* Audiophile ReplayGain */
 195     v = avio_rb16(s->pb);
 196
 197     if (MIDDLE_BITS(v, 13, 15) == 2) {
 198         a_gain = MIDDLE_BITS(v, 0, 8) * 10000;
 199
 200         if (v & (1 << 9))
 201             a_gain *= -1;
 202     }
 203
 204     /* Encoding flags + ATH Type */
 205     avio_r8(s->pb);
 206
 207     /* if ABR {specified bitrate} else {minimal bitrate} */
 208     avio_r8(s->pb);
 209
 210     /* Encoder delays */
 211     avio_rb24(s->pb);
 212
 213     /* Misc */
 214     avio_r8(s->pb);
 215
 216     /* MP3 gain */
 217     avio_r8(s->pb);
 218
 219     /* Preset and surround info */
 220     avio_rb16(s->pb);
 221
 222     /* Music length */
 223     avio_rb32(s->pb);
 224
 225     /* Music CRC */
 226     avio_rb16(s->pb);
 227
 228     /* Info Tag CRC */
 229     crc = ffio_get_checksum(s->pb);
 230     v   = avio_rb16(s->pb);
 231
 232     if (v == crc) {
 233         ff_replaygain_export_raw(st, r_gain, peak, a_gain, 0);
 234         av_dict_set(&st->metadata, "encoder", version, 0);
 235     }
 236 }
 237
 238 static void mp3_parse_vbri_tag(AVFormatContext *s, AVStream *st, int64_t base)
 239 {
 240     uint32_t v;
 241     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 242
 243     /* Check for VBRI tag (always 32 bytes after end of mpegaudio header) */
 244     avio_seek(s->pb, base + 4 + 32, SEEK_SET);
 245     v = avio_rb32(s->pb);
 246     if (v == MKBETAG('V', 'B', 'R', 'I')) {
 247         /* Check tag version */
 248         if (avio_rb16(s->pb) == 1) {
 249             /* skip delay and quality */
 250             avio_skip(s->pb, 4);
 251             mp3->size = avio_rb32(s->pb);
 252             mp3->frames = avio_rb32(s->pb);
 253         }
 254     }
 255 }
 256
 257 /**
 258  * Try to find Xing/Info/VBRI tags and compute duration from info therein
 259  */
 260 static int mp3_parse_vbr_tags(AVFormatContext *s, AVStream *st, int64_t base)
 261 {
 262     uint32_t v, spf;
 263     MPADecodeHeader c;
 264     int vbrtag_size = 0;
 265     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 266
 267     ffio_init_checksum(s->pb, ff_crcA001_update, 0);
 268
 269     v = avio_rb32(s->pb);
 270     if(ff_mpa_check_header(v) < 0)
 271       return -1;
 272
 273     if (avpriv_mpegaudio_decode_header(&c, v) == 0)
 274         vbrtag_size = c.frame_size;
 275     if(c.layer != 3)
 276         return -1;
 277
 278     spf = c.lsf ? 576 : 1152; /* Samples per frame, layer 3 */
 279
 280     mp3->frames = 0;
 281     mp3->size   = 0;
 282
 283     mp3_parse_info_tag(s, st, &c, spf);
 284     mp3_parse_vbri_tag(s, st, base);
 285
 286     if (!mp3->frames && !mp3->size)
 287         return -1;
 288
 289     /* Skip the vbr tag frame */
 290     avio_seek(s->pb, base + vbrtag_size, SEEK_SET);
 291
 292     if (mp3->frames)
 293         st->duration = av_rescale_q(mp3->frames, (AVRational){spf, c.sample_rate},
 294                                     st->time_base);
 295     if (mp3->size && mp3->frames && !mp3->is_cbr)
 296         st->codec->bit_rate = av_rescale(mp3->size, 8 * c.sample_rate, mp3->frames * (int64_t)spf);
 297
 298     return 0;
 299 }
 300
 301 static int mp3_read_header(AVFormatContext *s)
 302 {
 303     AVStream *st;
 304     int64_t off;
 305     int ret;
 306
 307     st = avformat_new_stream(s, NULL);
 308     if (!st)
 309         return AVERROR(ENOMEM);
 310
 311     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 312     st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MP3;
 313     st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
 314     st->start_time = 0;
 315
 316     // lcm of all mp3 sample rates
 317     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 14112000);
 318
 319     off = avio_tell(s->pb);
 320
 321     if (!av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
 322         ff_id3v1_read(s);
 323
 324     if (mp3_parse_vbr_tags(s, st, off) < 0)
 325         avio_seek(s->pb, off, SEEK_SET);
 326
 327     ret = ff_replaygain_export(st, s->metadata);
 328     if (ret < 0)
 329         return ret;
 330
 331     /* the parameters will be extracted from the compressed bitstream */
 332     return 0;
 333 }
 334
 335 #define MP3_PACKET_SIZE 1024
 336
 337 static int mp3_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 338 {
 339     int ret;
 340
 341     ret = av_get_packet(s->pb, pkt, MP3_PACKET_SIZE);
 342     if (ret < 0)
 343         return ret;
 344
 345     pkt->stream_index = 0;
 346
 347     if (ret > ID3v1_TAG_SIZE &&
 348         memcmp(&pkt->data[ret - ID3v1_TAG_SIZE], "TAG", 3) == 0)
 349         ret -= ID3v1_TAG_SIZE;
 350
 351     /* note: we need to modify the packet size here to handle the last
 352        packet */
 353     pkt->size = ret;
 354     return ret;
 355 }
 356
 357 static int mp3_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp,
 358                     int flags)
 359 {
 360     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 361     AVIndexEntry *ie;
 362     AVStream *st = s->streams[0];
 363     int64_t ret  = av_index_search_timestamp(st, timestamp, flags);
 364     uint32_t header = 0;
 365
 366     if (!mp3->xing_toc)
 367         return AVERROR(ENOSYS);
 368
 369     if (ret < 0)
 370         return ret;
 371
 372     ie = &st->index_entries[ret];
 373     ret = avio_seek(s->pb, ie->pos, SEEK_SET);
 374     if (ret < 0)
 375         return ret;
 376
 377     while (!s->pb->eof_reached) {
 378         header = (header << 8) + avio_r8(s->pb);
 379         if (ff_mpa_check_header(header) >= 0) {
 380             ff_update_cur_dts(s, st, ie->timestamp);
 381             ret = avio_seek(s->pb, -4, SEEK_CUR);
 382             return (ret >= 0) ? 0 : ret;
 383         }
 384     }
 385
 386     return AVERROR_EOF;
 387 }
 388
 389 AVInputFormat ff_mp3_demuxer = {
 390     .name           = "mp3",
 391     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2/3 (MPEG audio layer 2/3)"),
 392     .read_probe     = mp3_read_probe,
 393     .read_header    = mp3_read_header,
 394     .read_packet    = mp3_read_packet,
 395     .read_seek      = mp3_seek,
 396     .priv_data_size = sizeof(MP3DecContext),
 397     .flags          = AVFMT_GENERIC_INDEX,
 398     .extensions     = "mp2,mp3,m2a,mpa", /* XXX: use probe */
 399 };