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 "avformat.h"
  23 #include "avio_internal.h"
  24 #include "id3v1.h"
  25 #include "id3v2.h"
  26 #include "rawenc.h"
  27 #include "libavutil/avstring.h"
  28 #include "libavcodec/mpegaudio.h"
  29 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
  30 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
  31 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  32 #include "libavutil/opt.h"
  33 #include "libavcodec/mpegaudio.h"
  34 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
  35 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
  36 #include "libavformat/avio_internal.h"
  37 #include "libavutil/dict.h"
  38
  39 static int id3v1_set_string(AVFormatContext *s, const char *key,
  40                             uint8_t *buf, int buf_size)
  41 {
  42     AVDictionaryEntry *tag;
  43     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, key, NULL, 0)))
  44         av_strlcpy(buf, tag->value, buf_size);
  45     return !!tag;
  46 }
  47
  48 static int id3v1_create_tag(AVFormatContext *s, uint8_t *buf)
  49 {
  50     AVDictionaryEntry *tag;
  51     int i, count = 0;
  52
  53     memset(buf, 0, ID3v1_TAG_SIZE); /* fail safe */
  54     buf[0] = 'T';
  55     buf[1] = 'A';
  56     buf[2] = 'G';
  57     /* we knowingly overspecify each tag length by one byte to compensate for the mandatory null byte added by av_strlcpy */
  58     count += id3v1_set_string(s, "TIT2",    buf +  3, 30 + 1);       //title
  59     count += id3v1_set_string(s, "TPE1",    buf + 33, 30 + 1);       //author|artist
  60     count += id3v1_set_string(s, "TALB",    buf + 63, 30 + 1);       //album
  61     count += id3v1_set_string(s, "TDRL",    buf + 93,  4 + 1);       //date
  62     count += id3v1_set_string(s, "comment", buf + 97, 30 + 1);
  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 (!av_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;
 160     int              best_bitrate_idx;
 161     int              best_bitrate_error= INT_MAX;
 162     int64_t          xing_offset;
 163     int32_t          header, mask;
 164     MPADecodeHeader  c;
 165     int              srate_idx, i, channels;
 166     int              needed;
 167
 168     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(avpriv_mpa_freq_tab); i++)
 169         if (avpriv_mpa_freq_tab[i] == codec->sample_rate) {
 170             srate_idx = i;
 171             break;
 172         }
 173     if (i == FF_ARRAY_ELEMS(avpriv_mpa_freq_tab)) {
 174         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unsupported sample rate.\n");
 175         return -1;
 176     }
 177
 178     switch (codec->channels) {
 179     case 1:  channels = MPA_MONO;                                          break;
 180     case 2:  channels = MPA_STEREO;                                        break;
 181     default: av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unsupported number of channels.\n"); return -1;
 182     }
 183
 184     /* dummy MPEG audio header */
 185     header  =  0xff                                  << 24; // sync
 186     header |= (0x7 << 5 | 0x3 << 3 | 0x1 << 1 | 0x1) << 16; // sync/mpeg-1/layer 3/no crc*/
 187     header |= (srate_idx << 2) <<  8;
 188     header |= channels << 6;
 189
 190     for (bitrate_idx=1; bitrate_idx<15; bitrate_idx++) {
 191         int error;
 192         avpriv_mpegaudio_decode_header(&c, header | (bitrate_idx << (4+8)));
 193         error= FFABS(c.bit_rate - codec->bit_rate);
 194         if(error < best_bitrate_error){
 195             best_bitrate_error= error;
 196             best_bitrate_idx  = bitrate_idx;
 197         }
 198     }
 199
 200     for (bitrate_idx= best_bitrate_idx;; bitrate_idx++) {
 201         if (15 == bitrate_idx)
 202             return -1;
 203         mask = bitrate_idx << (4+8);
 204         header |= mask;
 205         avpriv_mpegaudio_decode_header(&c, header);
 206         xing_offset=xing_offtbl[c.lsf == 1][c.nb_channels == 1];
 207         needed = 4              // header
 208                + xing_offset
 209                + 4              // xing tag
 210                + 4              // frames/size/toc flags
 211                + 4              // frames
 212                + 4              // size
 213                + VBR_TOC_SIZE;  // toc
 214
 215         if (needed <= c.frame_size)
 216             break;
 217         header &= ~mask;
 218     }
 219
 220     avio_wb32(s->pb, header);
 221     ffio_fill(s->pb, 0, xing_offset);
 222     avio_wb32(s->pb, MKBETAG('X', 'i', 'n', 'g'));
 223     avio_wb32(s->pb, 0x01 | 0x02 | 0x04);  // frames/size/toc
 224
 225     mp3->frames_offset = avio_tell(s->pb);
 226     mp3->size = c.frame_size;
 227     mp3->want=1;
 228     mp3->seen=0;
 229     mp3->pos=0;
 230
 231     avio_wb32(s->pb, 0);  // frames
 232     avio_wb32(s->pb, 0);  // size
 233
 234     // toc
 235     for (i = 0; i < VBR_TOC_SIZE; ++i)
 236         avio_w8(s->pb, (uint8_t)(255 * i / VBR_TOC_SIZE));
 237
 238     ffio_fill(s->pb, 0, c.frame_size - needed);
 239     avio_flush(s->pb);
 240
 241     return 0;
 242 }
 243
 244 /*
 245  * Add a frame to XING data.
 246  * Following lame's "VbrTag.c".
 247  */
 248 static void mp3_xing_add_frame(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 249 {
 250     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 251     int i;
 252
 253     ++mp3->frames;
 254     mp3->size += pkt->size;
 255
 256     if (mp3->want == ++mp3->seen) {
 257         mp3->bag[mp3->pos] = mp3->size;
 258
 259         if (VBR_NUM_BAGS == ++mp3->pos) {
 260             /* shrink table to half size by throwing away each second bag. */
 261             for (i = 1; i < VBR_NUM_BAGS; i += 2)
 262                 mp3->bag[i >> 1] = mp3->bag[i];
 263
 264             /* double wanted amount per bag. */
 265             mp3->want <<= 1;
 266             /* adjust current position to half of table size. */
 267             mp3->pos >>= 1;
 268         }
 269
 270         mp3->seen = 0;
 271     }
 272 }
 273
 274 static void mp3_fix_xing(AVFormatContext *s)
 275 {
 276     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 277     int i;
 278
 279     avio_flush(s->pb);
 280     avio_seek(s->pb, mp3->frames_offset, SEEK_SET);
 281     avio_wb32(s->pb, mp3->frames);
 282     avio_wb32(s->pb, mp3->size);
 283
 284     avio_w8(s->pb, 0);  // first toc entry has to be zero.
 285
 286     for (i = 1; i < VBR_TOC_SIZE; ++i) {
 287         int j = i * mp3->pos / VBR_TOC_SIZE;
 288         int seek_point = 256LL * mp3->bag[j] / mp3->size;
 289         avio_w8(s->pb, FFMIN(seek_point, 255));
 290     }
 291
 292     avio_flush(s->pb);
 293     avio_seek(s->pb, 0, SEEK_END);
 294 }
 295
 296 /**
 297  * Write an ID3v2 header at beginning of stream
 298  */
 299
 300 static int mp3_write_header(struct AVFormatContext *s)
 301 {
 302     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 303     int ret;
 304
 305     ret = ff_id3v2_write(s, mp3->id3v2_version, ID3v2_DEFAULT_MAGIC);
 306     if (ret < 0)
 307         return ret;
 308
 309     if (s->pb->seekable)
 310         mp3_write_xing(s);
 311
 312     return 0;
 313 }
 314
 315 static int mp3_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 316 {
 317     if (! pkt || ! pkt->data || pkt->size < 4)
 318         return ff_raw_write_packet(s, pkt);
 319     else {
 320         MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 321 #ifdef FILTER_VBR_HEADERS
 322         MPADecodeHeader c;
 323         int base;
 324
 325         ff_mpegaudio_decode_header(&c, AV_RB32(pkt->data));
 326
 327         /* filter out XING and INFO headers. */
 328         base = 4 + xing_offtbl[c.lsf == 1][c.nb_channels == 1];
 329
 330         if (base + 4 <= pkt->size) {
 331             uint32_t v = AV_RB32(pkt->data + base);
 332
 333             if (MKBETAG('X','i','n','g') == v || MKBETAG('I','n','f','o') == v)
 334                 return 0;
 335         }
 336
 337         /* filter out VBRI headers. */
 338         base = 4 + 32;
 339
 340         if (base + 4 <= pkt->size && MKBETAG('V','B','R','I') == AV_RB32(pkt->data + base))
 341             return 0;
 342 #endif
 343
 344         if (mp3->frames_offset)
 345             mp3_xing_add_frame(s, pkt);
 346
 347         return ff_raw_write_packet(s, pkt);
 348     }
 349 }
 350
 351 static int mp3_write_trailer(AVFormatContext *s)
 352 {
 353     MP3Context  *mp3 = s->priv_data;
 354     int ret=mp2_write_trailer(s);
 355
 356     if (ret < 0)
 357         return ret;
 358
 359     if (mp3->frames_offset)
 360         mp3_fix_xing(s);
 361
 362     return 0;
 363 }
 364
 365 AVOutputFormat ff_mp3_muxer = {
 366     .name              = "mp3",
 367     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG audio layer 3"),
 368     .mime_type         = "audio/x-mpeg",
 369     .extensions        = "mp3",
 370     .priv_data_size    = sizeof(MP3Context),
 371     .audio_codec       = CODEC_ID_MP3,
 372     .video_codec       = CODEC_ID_NONE,
 373     .write_header      = mp3_write_header,
 374     .write_packet      = mp3_write_packet,
 375     .write_trailer     = mp3_write_trailer,
 376     .flags             = AVFMT_NOTIMESTAMPS,
 377     .priv_class = &mp3_muxer_class,
 378 };
 379 #endif