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