Allow float values for libmp3lame quality.
[ffmpeg.git] / libavcodec / libmp3lame.c
1 /*
2  * Interface to libmp3lame for mp3 encoding
3  * Copyright (c) 2002 Lennert Buytenhek <buytenh@gnu.org>
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 /**
23  * @file
24  * Interface to libmp3lame for mp3 encoding.
25  */
26
27 #include "avcodec.h"
28 #include "mpegaudio.h"
29 #include <lame/lame.h>
30
31 #define BUFFER_SIZE (7200 + 2*MPA_FRAME_SIZE + MPA_FRAME_SIZE/4)
32 typedef struct Mp3AudioContext {
33     lame_global_flags *gfp;
34     int stereo;
35     uint8_t buffer[BUFFER_SIZE];
36     int buffer_index;
37 } Mp3AudioContext;
38
39 static av_cold int MP3lame_encode_init(AVCodecContext *avctx)
40 {
41     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
42
43     if (avctx->channels > 2)
44         return -1;
45
46     s->stereo = avctx->channels > 1 ? 1 : 0;
47
48     if ((s->gfp = lame_init()) == NULL)
49         goto err;
50     lame_set_in_samplerate(s->gfp, avctx->sample_rate);
51     lame_set_out_samplerate(s->gfp, avctx->sample_rate);
52     lame_set_num_channels(s->gfp, avctx->channels);
53     if(avctx->compression_level == FF_COMPRESSION_DEFAULT) {
54         lame_set_quality(s->gfp, 5);
55     } else {
56         lame_set_quality(s->gfp, avctx->compression_level);
57     }
58     /* lame 3.91 doesn't work in mono */
59     lame_set_mode(s->gfp, JOINT_STEREO);
60     lame_set_brate(s->gfp, avctx->bit_rate/1000);
61     if(avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
62         lame_set_brate(s->gfp, 0);
63         lame_set_VBR(s->gfp, vbr_default);
64         /* requires lame 3.98 or later */
65         lame_set_VBR_quality(s->gfp, avctx->global_quality/(float)FF_QP2LAMBDA);
66     }
67     lame_set_bWriteVbrTag(s->gfp,0);
68     lame_set_disable_reservoir(s->gfp, avctx->flags2 & CODEC_FLAG2_BIT_RESERVOIR ? 0 : 1);
69     if (lame_init_params(s->gfp) < 0)
70         goto err_close;
71
72     avctx->frame_size = lame_get_framesize(s->gfp);
73
74     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
75     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
76
77     return 0;
78
79 err_close:
80     lame_close(s->gfp);
81 err:
82     return -1;
83 }
84
85 static const int sSampleRates[] = {
86     44100, 48000,  32000, 22050, 24000, 16000, 11025, 12000, 8000, 0
87 };
88
89 static const int sBitRates[2][3][15] = {
90     {   {  0, 32, 64, 96,128,160,192,224,256,288,320,352,384,416,448},
91         {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320,384},
92         {  0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320}
93     },
94     {   {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160,176,192,224,256},
95         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160},
96         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160}
97     },
98 };
99
100 static const int sSamplesPerFrame[2][3] =
101 {
102     {  384,     1152,    1152 },
103     {  384,     1152,     576 }
104 };
105
106 static const int sBitsPerSlot[3] = {
107     32,
108     8,
109     8
110 };
111
112 static int mp3len(void *data, int *samplesPerFrame, int *sampleRate)
113 {
114     uint32_t header = AV_RB32(data);
115     int layerID = 3 - ((header >> 17) & 0x03);
116     int bitRateID = ((header >> 12) & 0x0f);
117     int sampleRateID = ((header >> 10) & 0x03);
118     int bitsPerSlot = sBitsPerSlot[layerID];
119     int isPadded = ((header >> 9) & 0x01);
120     static int const mode_tab[4]= {2,3,1,0};
121     int mode= mode_tab[(header >> 19) & 0x03];
122     int mpeg_id= mode>0;
123     int temp0, temp1, bitRate;
124
125     if ( (( header >> 21 ) & 0x7ff) != 0x7ff || mode == 3 || layerID==3 || sampleRateID==3) {
126         return -1;
127     }
128
129     if(!samplesPerFrame) samplesPerFrame= &temp0;
130     if(!sampleRate     ) sampleRate     = &temp1;
131
132 //    *isMono = ((header >>  6) & 0x03) == 0x03;
133
134     *sampleRate = sSampleRates[sampleRateID]>>mode;
135     bitRate = sBitRates[mpeg_id][layerID][bitRateID] * 1000;
136     *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[mpeg_id][layerID];
137 //av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "sr:%d br:%d spf:%d l:%d m:%d\n", *sampleRate, bitRate, *samplesPerFrame, layerID, mode);
138
139     return *samplesPerFrame * bitRate / (bitsPerSlot * *sampleRate) + isPadded;
140 }
141
142 static int MP3lame_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
143                                 unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
144 {
145     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
146     int len;
147     int lame_result;
148
149     /* lame 3.91 dies on '1-channel interleaved' data */
150
151     if(data){
152         if (s->stereo) {
153             lame_result = lame_encode_buffer_interleaved(
154                 s->gfp,
155                 data,
156                 avctx->frame_size,
157                 s->buffer + s->buffer_index,
158                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
159                 );
160         } else {
161             lame_result = lame_encode_buffer(
162                 s->gfp,
163                 data,
164                 data,
165                 avctx->frame_size,
166                 s->buffer + s->buffer_index,
167                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
168                 );
169         }
170     }else{
171         lame_result= lame_encode_flush(
172                 s->gfp,
173                 s->buffer + s->buffer_index,
174                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
175                 );
176     }
177
178     if(lame_result < 0){
179         if(lame_result==-1) {
180             /* output buffer too small */
181             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "lame: output buffer too small (buffer index: %d, free bytes: %d)\n", s->buffer_index, BUFFER_SIZE - s->buffer_index);
182         }
183         return -1;
184     }
185
186     s->buffer_index += lame_result;
187
188     if(s->buffer_index<4)
189         return 0;
190
191     len= mp3len(s->buffer, NULL, NULL);
192 //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "in:%d packet-len:%d index:%d\n", avctx->frame_size, len, s->buffer_index);
193     if(len <= s->buffer_index){
194         memcpy(frame, s->buffer, len);
195         s->buffer_index -= len;
196
197         memmove(s->buffer, s->buffer+len, s->buffer_index);
198             //FIXME fix the audio codec API, so we do not need the memcpy()
199 /*for(i=0; i<len; i++){
200     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%2X ", frame[i]);
201 }*/
202         return len;
203     }else
204         return 0;
205 }
206
207 static av_cold int MP3lame_encode_close(AVCodecContext *avctx)
208 {
209     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
210
211     av_freep(&avctx->coded_frame);
212
213     lame_close(s->gfp);
214     return 0;
215 }
216
217
218 AVCodec libmp3lame_encoder = {
219     "libmp3lame",
220     AVMEDIA_TYPE_AUDIO,
221     CODEC_ID_MP3,
222     sizeof(Mp3AudioContext),
223     MP3lame_encode_init,
224     MP3lame_encode_frame,
225     MP3lame_encode_close,
226     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
227     .sample_fmts = (const enum SampleFormat[]){SAMPLE_FMT_S16,SAMPLE_FMT_NONE},
228     .supported_samplerates= sSampleRates,
229     .long_name= NULL_IF_CONFIG_SMALL("libmp3lame MP3 (MPEG audio layer 3)"),
230 };