git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/mp3enc.c

   1 /*
   2  * MP3 muxer
   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 <strings.h>
  23 #include "avformat.h"
  24 #include "avio_internal.h"
  25 #include "id3v1.h"
  26 #include "id3v2.h"
  27 #include "rawenc.h"
  28 #include "libavutil/avstring.h"
  29 #include "libavcodec/mpegaudio.h"
  30 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
  31 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
  32 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  33 #include "libavutil/opt.h"
  34 #include "libavcodec/mpegaudio.h"
  35 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
  36 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
  37 #include "libavformat/avio_internal.h"
  38 #include "libavutil/dict.h"
  39
  40 static int id3v1_set_string(AVFormatContext *s, const char *key,
  41                             uint8_t *buf, int buf_size)
  42 {
  43     AVDictionaryEntry *tag;
  44     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, key, NULL, 0)))
  45         av_strlcpy(buf, tag->value, buf_size);
  46     return !!tag;
  47 }
  48
  49 static int id3v1_create_tag(AVFormatContext *s, uint8_t *buf)
  50 {
  51     AVDictionaryEntry *tag;
  52     int i, count = 0;
  53
  54     memset(buf, 0, ID3v1_TAG_SIZE); /* fail safe */
  55     buf[0] = 'T';
  56     buf[1] = 'A';
  57     buf[2] = 'G';
  58     count += id3v1_set_string(s, "TIT2",    buf +  3, 30);       //title
  59     count += id3v1_set_string(s, "TPE1",    buf + 33, 30);       //author|artist
  60     count += id3v1_set_string(s, "TALB",    buf + 63, 30);       //album
  61     count += id3v1_set_string(s, "TDRL",    buf + 93,  4);       //date
  62     count += id3v1_set_string(s, "comment", buf + 97, 30);
  63     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "TRCK", NULL, 0))) { //track
  64         buf[125] = 0;
  65         buf[126] = atoi(tag->value);
  66         count++;
  67     }
  68     buf[127] = 0xFF; /* default to unknown genre */
  69     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "TCON", NULL, 0))) { //genre
  70         for(i = 0; i <= ID3v1_GENRE_MAX; i++) {
  71             if (!strcasecmp(tag->value, ff_id3v1_genre_str[i])) {
  72                 buf[127] = i;
  73                 count++;
  74                 break;
  75             }
  76         }
  77     }
  78     return count;
  79 }
  80
  81 #define VBR_NUM_BAGS 400
  82 #define VBR_TOC_SIZE 100
  83
  84 typedef struct MP3Context {
  85     const AVClass *class;
  86     int id3v2_version;
  87     int write_id3v1;
  88     int64_t frames_offset;
  89     int32_t frames;
  90     int32_t size;
  91     uint32_t want;
  92     uint32_t seen;
  93     uint32_t pos;
  94     uint64_t bag[VBR_NUM_BAGS];
  95 } MP3Context;
  96
  97 static int mp2_write_trailer(struct AVFormatContext *s)
  98 {
  99     uint8_t buf[ID3v1_TAG_SIZE];
 100     MP3Context *mp3 = s->priv_data;
 101
 102     /* write the id3v1 tag */
 103     if (mp3 && mp3->write_id3v1 && id3v1_create_tag(s, buf) > 0) {
 104         avio_write(s->pb, buf, ID3v1_TAG_SIZE);
 105     }
 106
 107     /* write number of frames */
 108     if (mp3 && mp3->frames_offset) {
 109         avio_seek(s->pb, mp3->frames_offset, SEEK_SET);
 110         avio_wb32(s->pb, s->streams[0]->nb_frames);
 111         avio_seek(s->pb, 0, SEEK_END);
 112     }
 113
 114     avio_flush(s->pb);
 115
 116     return 0;
 117 }
 118
 119 #if CONFIG_MP2_MUXER
 120 AVOutputFormat ff_mp2_muxer = {
 121     .name              = "mp2",
 122     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG audio layer 2"),
 123     .mime_type         = "audio/x-mpeg",
 124     .extensions        = "mp2,m2a",
 125     .audio_codec       = CODEC_ID_MP2,
 126     .video_codec       = CODEC_ID_NONE,
 127     .write_packet      = ff_raw_write_packet,
 128     .write_trailer     = mp2_write_trailer,
 129     .flags             = AVFMT_NOTIMESTAMPS,
 130 };
 131 #endif
 132
 133 #if CONFIG_MP3_MUXER
 134
 135 static const AVOption options[] = {
 136     { "id3v2_version", "Select ID3v2 version to write. Currently 3 and 4 are supported.",
 137       offsetof(MP3Context, id3v2_version), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 4}, 3, 4, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 138     { "write_id3v1", "Enable ID3v1 writing. ID3v1 tags are written in UTF-8 which may not be supported by most software.",
 139       offsetof(MP3Context, write_id3v1), AV_OPT_TYPE_INT, {.dbl = 0}, 0, 1, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM},
 140     { NULL },
 141 };
 142
 143 static const AVClass mp3_muxer_class = {
 144     .class_name     = "MP3 muxer",
 145     .item_name      = av_default_item_name,
 146     .option         = options,
 147     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
 148 };
 149
 150 static const int64_t xing_offtbl[2][2] = {{32, 17}, {17,9}};
 151
 152 /*
 153  * Write an empty XING header and initialize respective data.
 154  */
 155 static int mp3_write_xing(AVFormatContext *s)
 156 {
 157     AVCodecContext   *codec = s->streams[0]->codec;
 158     MP3Context       *mp3 = s->priv_data;
 159     int              bitrate_idx = 3;
 160     int64_t          xing_offset;
 161     int32_t          mask, header;
 162     MPADecodeHeader  c;
 163     int              srate_idx, i, channels;
 164     int              needed;
 165
 166     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(avpriv_mpa_freq_tab); i++)
 167         if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == codec->sample_rate) {
 168             srate_idx = i;
 169             break;
 170         }
 171     if (i == FF_ARRAY_ELEMS(avpriv_mpa_freq_tab)) {
 172         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unsupported sample rate.\n");
 173         return -1;
 174     }
 175
 176     switch (codec->channels) {
 177     case 1:  channels = MPA_MONO;                                          break;
 178     case 2:  channels = MPA_STEREO;                                        break;
 179     default: av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unsupported number of channels.\n"); return -1;
 180     }
 181
 182     /* dummy MPEG audio header */
 183     header  =  0xff                                  << 24; // sync
 184     header |= (0x7 << 5 | 0x3 << 3 | 0x1 << 1 | 0x1) << 16; // sync/mpeg-1/layer 3/no crc*/
 185     header |= (srate_idx << 2) <<  8;
 186     header |= channels << 6;
 187
 188     for (;;) {
 189         if (15 == bitrate_idx)
 190             return -1;
 191
 192         mask = (bitrate_idx << 4) <<  8;
 193         header |= mask;
 194         avpriv_mpegaudio_decode_header(&c, header);
 195         xing_offset=xing_offtbl[c.lsf == 1][c.nb_channels == 1];
 196         needed = 4              // header
 197                + xing_offset
 198                + 4              // xing tag
 199                + 4              // frames/size/toc flags
 200                + 4              // frames
 201                + 4              // size
 202                + VBR_TOC_SIZE;  // toc
 203
 204         if (needed <= c.frame_size)
 205             break;
 206
 207         header &= ~mask;
 208         ++bitrate_idx;
 209     }
 210
 211     avio_wb32(s->pb, header);
 212     ffio_fill(s->pb, 0, xing_offset);
 213     avio_wb32(s->pb, MKBETAG('X', 'i', 'n', 'g'));
 214     avio_wb32(s->pb, 0x01 | 0x02 | 0x04);  // frames/size/toc
 215
 216     mp3->frames_offset = avio_tell(s->pb);
 217     mp3->size = c.frame_size;
 218     mp3->want=1;
 219     mp3->seen=0;
 220     mp3->pos=0;
 221
 222     avio_wb32(s->pb, 0);  // frames
 223     avio_wb32(s->pb, 0);  // size
 224
 225     // toc
 226     for (i = 0; i < VBR_TOC_SIZE; ++i)
 227         avio_w8(s->pb, (uint8_t)(255 * i / VBR_TOC_SIZE));
 228
 229     ffio_fill(s->pb, 0, c.frame_size - needed);
 230     avio_flush(s->pb);
 231
 232     return 0;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Add a frame to XING data.
 237  * Following lame's "VbrTag.c".
 238  */
 239 static void mp3_xing_add_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 240 {
 241     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 242     int i;
 243
 244     ++mp3->frames;
 245     mp3->size += pkt->size;
 246
 247     if (mp3->want == ++mp3->seen) {
 248         mp3->bag[mp3->pos] = mp3->size;
 249
 250         if (VBR_NUM_BAGS == ++mp3->pos) {
 251             /* shrink table to half size by throwing away each second bag. */
 252             for (i = 1; i < VBR_NUM_BAGS; i += 2)
 253                 mp3->bag[i >> 1] = mp3->bag[i];
 254
 255             /* double wanted amount per bag. */
 256             mp3->want <<= 1;
 257             /* adjust current position to half of table size. */
 258             mp3->pos >>= 1;
 259         }
 260
 261         mp3->seen = 0;
 262     }
 263 }
 264
 265 static void mp3_fix_xing(AVFormatContext *s)
 266 {
 267     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 268     int i;
 269
 270     avio_flush(s->pb);
 271     avio_seek(s->pb, mp3->frames_offset, SEEK_SET);
 272     avio_wb32(s->pb, mp3->frames);
 273     avio_wb32(s->pb, mp3->size);
 274
 275     avio_w8(s->pb, 0);  // first toc entry has to be zero.
 276
 277     for (i = 1; i < VBR_TOC_SIZE; ++i) {
 278         int j = i * mp3->pos / VBR_TOC_SIZE;
 279         int seek_point = 256LL * mp3->bag[j] / mp3->size;
 280         avio_w8(s->pb, FFMIN(seek_point, 255));
 281     }
 282
 283     avio_flush(s->pb);
 284     avio_seek(s->pb, 0, SEEK_END);
 285 }
 286
 287 /**
 288  * Write an ID3v2 header at beginning of stream
 289  */
 290
 291 static int mp3_write_header(struct AVFormatContext *s)
 292 {
 293     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 294     int ret;
 295
 296     ret = ff_id3v2_write(s, mp3->id3v2_version, ID3v2_DEFAULT_MAGIC);
 297     if (ret < 0)
 298         return ret;
 299
 300     if (s->pb->seekable)
 301         mp3_write_xing(s);
 302
 303     return 0;
 304 }
 305
 306 static int mp3_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 307 {
 308     if (! pkt || ! pkt->data || pkt->size < 4)
 309         return ff_raw_write_packet(s, pkt);
 310     else {
 311         MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 312 #ifdef FILTER_VBR_HEADERS
 313         MPADecodeHeader c;
 314         int base;
 315
 316         ff_mpegaudio_decode_header(&c, AV_RB32(pkt->data));
 317
 318         /* filter out XING and INFO headers. */
 319         base = 4 + xing_offtbl[c.lsf == 1][c.nb_channels == 1];
 320
 321         if (base + 4 <= pkt->size) {
 322             uint32_t v = AV_RB32(pkt->data + base);
 323
 324             if (MKBETAG('X','i','n','g') == v || MKBETAG('I','n','f','o') == v)
 325                 return 0;
 326         }
 327
 328         /* filter out VBRI headers. */
 329         base = 4 + 32;
 330
 331         if (base + 4 <= pkt->size && MKBETAG('V','B','R','I') == AV_RB32(pkt->data + base))
 332             return 0;
 333 #endif
 334
 335         if (mp3->frames_offset)
 336             mp3_xing_add_frame(s, pkt);
 337
 338         return ff_raw_write_packet(s, pkt);
 339     }
 340 }
 341
 342 static int mp3_write_trailer(AVFormatContext *s)
 343 {
 344     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 345     int ret=mp2_write_trailer(s);
 346
 347     if (ret < 0)
 348         return ret;
 349
 350     if (mp3->frames_offset)
 351         mp3_fix_xing(s);
 352
 353     return 0;
 354 }
 355
 356 AVOutputFormat ff_mp3_muxer = {
 357     .name              = "mp3",
 358     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG audio layer 3"),
 359     .mime_type         = "audio/x-mpeg",
 360     .extensions        = "mp3",
 361     .priv_data_size    = sizeof(MP3Context),
 362     .audio_codec       = CODEC_ID_MP3,
 363     .video_codec       = CODEC_ID_NONE,
 364     .write_header      = mp3_write_header,
 365     .write_packet      = mp3_write_packet,
 366     .write_trailer     = mp3_write_trailer,
 367     .flags             = AVFMT_NOTIMESTAMPS,
 368     .priv_class = &mp3_muxer_class,
 369 };
 370 #endif