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 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 #include "libavutil/opt.h"
  23 #include "libavutil/avstring.h"
  24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  25 #include "libavutil/dict.h"
  26 #include "libavutil/mathematics.h"
  27 #include "avformat.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "id3v2.h"
  30 #include "id3v1.h"
  31 #include "replaygain.h"
  32
  33 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
  34
  35 #define XING_FLAG_FRAMES 0x01
  36 #define XING_FLAG_SIZE   0x02
  37 #define XING_FLAG_TOC    0x04
  38
  39 #define XING_TOC_COUNT 100
  40
  41 typedef struct {
  42     AVClass *class;
  43     int64_t filesize;
  44     int64_t header_filesize;
  45     int xing_toc;
  46     int start_pad;
  47     int end_pad;
  48     int usetoc;
  49     int is_cbr;
  50 } MP3DecContext;
  51
  52 /* mp3 read */
  53
  54 static int mp3_read_probe(AVProbeData *p)
  55 {
  56     int max_frames, first_frames = 0;
  57     int fsize, frames, sample_rate;
  58     uint32_t header;
  59     const uint8_t *buf, *buf0, *buf2, *end;
  60     AVCodecContext avctx;
  61
  62     buf0 = p->buf;
  63     end = p->buf + p->buf_size - sizeof(uint32_t);
  64     while(buf0 < end && !*buf0)
  65         buf0++;
  66
  67     max_frames = 0;
  68     buf = buf0;
  69
  70     for(; buf < end; buf= buf2+1) {
  71         buf2 = buf;
  72         if(ff_mpa_check_header(AV_RB32(buf2)))
  73             continue;
  74
  75         for(frames = 0; buf2 < end; frames++) {
  76             header = AV_RB32(buf2);
  77             fsize = avpriv_mpa_decode_header(&avctx, header, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate);
  78             if(fsize < 0)
  79                 break;
  80             buf2 += fsize;
  81         }
  82         max_frames = FFMAX(max_frames, frames);
  83         if(buf == buf0)
  84             first_frames= frames;
  85     }
  86     // keep this in sync with ac3 probe, both need to avoid
  87     // issues with MPEG-files!
  88     if   (first_frames>=4) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION + 1;
  89     else if(max_frames>200)return AVPROBE_SCORE_EXTENSION;
  90     else if(max_frames>=4) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2;
  91     else if(ff_id3v2_match(buf0, ID3v2_DEFAULT_MAGIC) && 2*ff_id3v2_tag_len(buf0) >= p->buf_size)
  92                            return p->buf_size < PROBE_BUF_MAX ? AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 4 : AVPROBE_SCORE_EXTENSION - 2;
  93     else if(max_frames>=1) return 1;
  94     else                   return 0;
  95 //mpegps_mp3_unrecognized_format.mpg has max_frames=3
  96 }
  97
  98 static void read_xing_toc(AVFormatContext *s, int64_t filesize, int64_t duration)
  99 {
 100     int i;
 101     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 102     int fill_index = mp3->usetoc && duration > 0;
 103
 104     if (!filesize &&
 105         !(filesize = avio_size(s->pb))) {
 106         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Cannot determine file size, skipping TOC table.\n");
 107         fill_index = 0;
 108     }
 109
 110     for (i = 0; i < XING_TOC_COUNT; i++) {
 111         uint8_t b = avio_r8(s->pb);
 112         if (fill_index)
 113             av_add_index_entry(s->streams[0],
 114                            av_rescale(b, filesize, 256),
 115                            av_rescale(i, duration, XING_TOC_COUNT),
 116                            0, 0, AVINDEX_KEYFRAME);
 117     }
 118     if (fill_index)
 119         mp3->xing_toc = 1;
 120 }
 121
 122 /**
 123  * Try to find Xing/Info/VBRI tags and compute duration from info therein
 124  */
 125 static int mp3_parse_vbr_tags(AVFormatContext *s, AVStream *st, int64_t base)
 126 {
 127     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 128     uint32_t v, spf;
 129     unsigned frames = 0; /* Total number of frames in file */
 130     unsigned size = 0; /* Total number of bytes in the stream */
 131     static const int64_t xing_offtbl[2][2] = {{32, 17}, {17,9}};
 132     MPADecodeHeader c;
 133     int vbrtag_size = 0;
 134     int is_cbr;
 135
 136     v = avio_rb32(s->pb);
 137     if(ff_mpa_check_header(v) < 0)
 138       return -1;
 139
 140     if (avpriv_mpegaudio_decode_header(&c, v) == 0)
 141         vbrtag_size = c.frame_size;
 142     if(c.layer != 3)
 143         return -1;
 144
 145     spf = c.lsf ? 576 : 1152; /* Samples per frame, layer 3 */
 146
 147     /* Check for Xing / Info tag */
 148     avio_skip(s->pb, xing_offtbl[c.lsf == 1][c.nb_channels == 1]);
 149     v = avio_rb32(s->pb);
 150     is_cbr = v == MKBETAG('I', 'n', 'f', 'o');
 151     if (v == MKBETAG('X', 'i', 'n', 'g') || is_cbr) {
 152         v = avio_rb32(s->pb);
 153         if(v & XING_FLAG_FRAMES)
 154             frames = avio_rb32(s->pb);
 155         if(v & XING_FLAG_SIZE)
 156             size = avio_rb32(s->pb);
 157         if (v & XING_FLAG_TOC)
 158             read_xing_toc(s, size, av_rescale_q(frames, (AVRational){spf, c.sample_rate},
 159                                     st->time_base));
 160         if(v & 8)
 161             avio_skip(s->pb, 4);
 162
 163         v = avio_rb32(s->pb);
 164         if(v == MKBETAG('L', 'A', 'M', 'E') || v == MKBETAG('L', 'a', 'v', 'f')) {
 165             avio_skip(s->pb, 21-4);
 166             v= avio_rb24(s->pb);
 167             mp3->start_pad = v>>12;
 168             mp3->  end_pad = v&4095;
 169             st->skip_samples = mp3->start_pad + 528 + 1;
 170             if (!st->start_time)
 171                 st->start_time = av_rescale_q(st->skip_samples,
 172                                               (AVRational){1, c.sample_rate},
 173                                               st->time_base);
 174             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "pad %d %d\n", mp3->start_pad, mp3->  end_pad);
 175         }
 176     }
 177
 178     /* Check for VBRI tag (always 32 bytes after end of mpegaudio header) */
 179     avio_seek(s->pb, base + 4 + 32, SEEK_SET);
 180     v = avio_rb32(s->pb);
 181     if(v == MKBETAG('V', 'B', 'R', 'I')) {
 182         /* Check tag version */
 183         if(avio_rb16(s->pb) == 1) {
 184             /* skip delay and quality */
 185             avio_skip(s->pb, 4);
 186             size = avio_rb32(s->pb);
 187             frames = avio_rb32(s->pb);
 188         }
 189     }
 190
 191     if(!frames && !size)
 192         return -1;
 193
 194     /* Skip the vbr tag frame */
 195     avio_seek(s->pb, base + vbrtag_size, SEEK_SET);
 196
 197     if(frames)
 198         st->duration = av_rescale_q(frames, (AVRational){spf, c.sample_rate},
 199                                     st->time_base);
 200     if (size && frames && !is_cbr)
 201         st->codec->bit_rate = av_rescale(size, 8 * c.sample_rate, frames * (int64_t)spf);
 202
 203     mp3->is_cbr          = is_cbr;
 204     mp3->header_filesize = size;
 205
 206     return 0;
 207 }
 208
 209 static int mp3_read_header(AVFormatContext *s)
 210 {
 211     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 212     AVStream *st;
 213     int64_t off;
 214     int ret;
 215
 216     st = avformat_new_stream(s, NULL);
 217     if (!st)
 218         return AVERROR(ENOMEM);
 219
 220     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 221     st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MP3;
 222     st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL_RAW;
 223     st->start_time = 0;
 224
 225     // lcm of all mp3 sample rates
 226     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 14112000);
 227
 228     s->pb->maxsize = -1;
 229     off = avio_tell(s->pb);
 230
 231     if (!av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
 232         ff_id3v1_read(s);
 233
 234     if(s->pb->seekable)
 235         mp3->filesize = avio_size(s->pb);
 236
 237     if (mp3_parse_vbr_tags(s, st, off) < 0)
 238         avio_seek(s->pb, off, SEEK_SET);
 239
 240     ret = ff_replaygain_export(st, s->metadata);
 241     if (ret < 0)
 242         return ret;
 243
 244     /* the parameters will be extracted from the compressed bitstream */
 245     return 0;
 246 }
 247
 248 #define MP3_PACKET_SIZE 1024
 249
 250 static int mp3_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 251 {
 252     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 253     int ret, size;
 254     int64_t pos;
 255
 256     size= MP3_PACKET_SIZE;
 257     pos = avio_tell(s->pb);
 258     if(mp3->filesize > ID3v1_TAG_SIZE && pos < mp3->filesize)
 259         size= FFMIN(size, mp3->filesize - pos);
 260
 261     ret= av_get_packet(s->pb, pkt, size);
 262     if (ret <= 0) {
 263         if(ret<0)
 264             return ret;
 265         return AVERROR_EOF;
 266     }
 267
 268     pkt->flags &= ~AV_PKT_FLAG_CORRUPT;
 269     pkt->stream_index = 0;
 270
 271     if (ret >= ID3v1_TAG_SIZE &&
 272         memcmp(&pkt->data[ret - ID3v1_TAG_SIZE], "TAG", 3) == 0)
 273         ret -= ID3v1_TAG_SIZE;
 274
 275     /* note: we need to modify the packet size here to handle the last
 276        packet */
 277     pkt->size = ret;
 278     return ret;
 279 }
 280
 281 static int check(AVFormatContext *s, int64_t pos)
 282 {
 283     int64_t ret = avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET);
 284     unsigned header;
 285     MPADecodeHeader sd;
 286     if (ret < 0)
 287         return ret;
 288     header = avio_rb32(s->pb);
 289     if (ff_mpa_check_header(header) < 0)
 290         return -1;
 291     if (avpriv_mpegaudio_decode_header(&sd, header) == 1)
 292         return -1;
 293     return sd.frame_size;
 294 }
 295
 296 static int mp3_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp,
 297                     int flags)
 298 {
 299     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
 300     AVIndexEntry *ie, ie1;
 301     AVStream *st = s->streams[0];
 302     int64_t ret  = av_index_search_timestamp(st, timestamp, flags);
 303     int i, j;
 304     int dir = (flags&AVSEEK_FLAG_BACKWARD) ? -1 : 1;
 305
 306     if (mp3->is_cbr && st->duration > 0 && mp3->header_filesize > s->data_offset) {
 307         int64_t filesize = avio_size(s->pb);
 308         int64_t duration;
 309         if (filesize <= s->data_offset)
 310             filesize = mp3->header_filesize;
 311         filesize -= s->data_offset;
 312         duration = av_rescale(st->duration, filesize, mp3->header_filesize - s->data_offset);
 313         ie = &ie1;
 314         timestamp = av_clip64(timestamp, 0, duration);
 315         ie->timestamp = timestamp;
 316         ie->pos       = av_rescale(timestamp, filesize, duration) + s->data_offset;
 317     } else if (mp3->xing_toc) {
 318         if (ret < 0)
 319             return ret;
 320
 321         ie = &st->index_entries[ret];
 322     } else {
 323         st->skip_samples = timestamp <= 0 ? mp3->start_pad + 528 + 1 : 0;
 324
 325         return -1;
 326     }
 327
 328     if (dir < 0)
 329         avio_seek(s->pb, FFMAX(ie->pos - 4096, 0), SEEK_SET);
 330     ret = avio_seek(s->pb, ie->pos, SEEK_SET);
 331     if (ret < 0)
 332         return ret;
 333
 334 #define MIN_VALID 3
 335     for(i=0; i<4096; i++) {
 336         int64_t pos = ie->pos + i*dir;
 337         for(j=0; j<MIN_VALID; j++) {
 338             ret = check(s, pos);
 339             if(ret < 0)
 340                 break;
 341             pos += ret;
 342         }
 343         if(j==MIN_VALID)
 344             break;
 345     }
 346     if(j!=MIN_VALID)
 347         i=0;
 348
 349     ret = avio_seek(s->pb, ie->pos + i*dir, SEEK_SET);
 350     if (ret < 0)
 351         return ret;
 352     ff_update_cur_dts(s, st, ie->timestamp);
 353     st->skip_samples = ie->timestamp <= 0 ? mp3->start_pad + 528 + 1 : 0;
 354     return 0;
 355 }
 356
 357 static const AVOption options[] = {
 358     { "usetoc", "use table of contents", offsetof(MP3DecContext, usetoc), AV_OPT_TYPE_INT, {.i64 = -1}, -1, 1, AV_OPT_FLAG_DECODING_PARAM},
 359     { NULL },
 360 };
 361
 362 static const AVClass demuxer_class = {
 363     .class_name = "mp3",
 364     .item_name  = av_default_item_name,
 365     .option     = options,
 366     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 367     .category   = AV_CLASS_CATEGORY_DEMUXER,
 368 };
 369
 370 AVInputFormat ff_mp3_demuxer = {
 371     .name           = "mp3",
 372     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2/3 (MPEG audio layer 2/3)"),
 373     .read_probe     = mp3_read_probe,
 374     .read_header    = mp3_read_header,
 375     .read_packet    = mp3_read_packet,
 376     .read_seek      = mp3_seek,
 377     .priv_data_size = sizeof(MP3DecContext),
 378     .flags          = AVFMT_GENERIC_INDEX,
 379     .extensions     = "mp2,mp3,m2a,mpa", /* XXX: use probe */
 380     .priv_class     = &demuxer_class,
 381 };