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