11bb0559657313a861f688c04ad25e9f766c411e
[ffmpeg.git] / libavformat / cafenc.c
1 /*
2  * Core Audio Format muxer
3  * Copyright (c) 2011 Carl Eugen Hoyos
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 "caf.h"
24 #include "isom.h"
25 #include "avio_internal.h"
26 #include "libavutil/intfloat.h"
27 #include "libavutil/dict.h"
28
29 typedef struct {
30     int64_t data;
31     uint8_t *pkt_sizes;
32     int size_buffer_size;
33     int size_entries_used;
34     int packets;
35 } CAFContext;
36
37 static uint32_t codec_flags(enum AVCodecID codec_id) {
38     switch (codec_id) {
39     case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE:
40     case AV_CODEC_ID_PCM_F64BE:
41         return 1; //< kCAFLinearPCMFormatFlagIsFloat
42     case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
43     case AV_CODEC_ID_PCM_S24LE:
44     case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE:
45         return 2; //< kCAFLinearPCMFormatFlagIsLittleEndian
46     case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE:
47     case AV_CODEC_ID_PCM_F64LE:
48         return 3; //< kCAFLinearPCMFormatFlagIsFloat | kCAFLinearPCMFormatFlagIsLittleEndian
49     default:
50         return 0;
51     }
52 }
53
54 static uint32_t samples_per_packet(enum AVCodecID codec_id, int channels) {
55     switch (codec_id) {
56     case AV_CODEC_ID_PCM_S8:
57     case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
58     case AV_CODEC_ID_PCM_S16BE:
59     case AV_CODEC_ID_PCM_S24LE:
60     case AV_CODEC_ID_PCM_S24BE:
61     case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE:
62     case AV_CODEC_ID_PCM_S32BE:
63     case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE:
64     case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE:
65     case AV_CODEC_ID_PCM_F64LE:
66     case AV_CODEC_ID_PCM_F64BE:
67     case AV_CODEC_ID_PCM_ALAW:
68     case AV_CODEC_ID_PCM_MULAW:
69         return 1;
70     case AV_CODEC_ID_MACE3:
71     case AV_CODEC_ID_MACE6:
72         return 6;
73     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
74         return 64;
75     case AV_CODEC_ID_AMR_NB:
76     case AV_CODEC_ID_GSM:
77     case AV_CODEC_ID_ILBC:
78     case AV_CODEC_ID_QCELP:
79         return 160;
80     case AV_CODEC_ID_GSM_MS:
81         return 320;
82     case AV_CODEC_ID_MP1:
83         return 384;
84     case AV_CODEC_ID_MP2:
85     case AV_CODEC_ID_MP3:
86         return 1152;
87     case AV_CODEC_ID_AC3:
88         return 1536;
89     case AV_CODEC_ID_ALAC:
90     case AV_CODEC_ID_QDM2:
91         return 4096;
92     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
93         return (1024 - 4 * channels) * 8 / (4 * channels) + 1;
94     case AV_CODEC_ID_ADPCM_MS:
95         return (1024 - 7 * channels) * 2 / channels + 2;
96     default:
97         return 0;
98     }
99 }
100
101 static int caf_write_header(AVFormatContext *s)
102 {
103     AVIOContext *pb = s->pb;
104     AVCodecContext *enc = s->streams[0]->codec;
105     CAFContext *caf = s->priv_data;
106     AVDictionaryEntry *t = NULL;
107     unsigned int codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_caf_tags, enc->codec_id);
108     int64_t chunk_size = 0;
109
110     switch (enc->codec_id) {
111     case AV_CODEC_ID_AAC:
112     case AV_CODEC_ID_AC3:
113         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "muxing codec currently unsupported\n");
114         return AVERROR_PATCHWELCOME;
115     }
116
117     switch (enc->codec_id) {
118     case AV_CODEC_ID_PCM_S8:
119     case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
120     case AV_CODEC_ID_PCM_S16BE:
121     case AV_CODEC_ID_PCM_S24LE:
122     case AV_CODEC_ID_PCM_S24BE:
123     case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE:
124     case AV_CODEC_ID_PCM_S32BE:
125     case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE:
126     case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE:
127     case AV_CODEC_ID_PCM_F64LE:
128     case AV_CODEC_ID_PCM_F64BE:
129     case AV_CODEC_ID_PCM_ALAW:
130     case AV_CODEC_ID_PCM_MULAW:
131         codec_tag = MKTAG('l','p','c','m');
132     }
133
134     if (!codec_tag) {
135         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported codec\n");
136         return AVERROR_INVALIDDATA;
137     }
138
139     if (!enc->block_align && !pb->seekable) {
140         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Muxing variable packet size not supported on non seekable output\n");
141         return AVERROR_INVALIDDATA;
142     }
143
144     ffio_wfourcc(pb, "caff"); //< mFileType
145     avio_wb16(pb, 1);         //< mFileVersion
146     avio_wb16(pb, 0);         //< mFileFlags
147
148     ffio_wfourcc(pb, "desc");                         //< Audio Description chunk
149     avio_wb64(pb, 32);                                //< mChunkSize
150     avio_wb64(pb, av_double2int(enc->sample_rate));   //< mSampleRate
151     avio_wl32(pb, codec_tag);                         //< mFormatID
152     avio_wb32(pb, codec_flags(enc->codec_id));        //< mFormatFlags
153     avio_wb32(pb, enc->block_align);                  //< mBytesPerPacket
154     avio_wb32(pb, samples_per_packet(enc->codec_id, enc->channels)); //< mFramesPerPacket
155     avio_wb32(pb, enc->channels);                     //< mChannelsPerFrame
156     avio_wb32(pb, av_get_bits_per_sample(enc->codec_id)); //< mBitsPerChannel
157
158     if (enc->channel_layout) {
159         ffio_wfourcc(pb, "chan");
160         avio_wb64(pb, 12);
161         ff_mov_write_chan(pb, enc->channel_layout);
162     }
163
164     if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_ALAC) {
165         ffio_wfourcc(pb, "kuki");
166         avio_wb64(pb, 12 + enc->extradata_size);
167         avio_write(pb, "\0\0\0\14frmaalac", 12);
168         avio_write(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
169     } else if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_AMR_NB) {
170         ffio_wfourcc(pb, "kuki");
171         avio_wb64(pb, 29);
172         avio_write(pb, "\0\0\0\14frmasamr", 12);
173         avio_wb32(pb, 0x11); /* size */
174         avio_write(pb, "samrFFMP", 8);
175         avio_w8(pb, 0); /* decoder version */
176
177         avio_wb16(pb, 0x81FF); /* Mode set (all modes for AMR_NB) */
178         avio_w8(pb, 0x00); /* Mode change period (no restriction) */
179         avio_w8(pb, 0x01); /* Frames per sample */
180     } else if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_QDM2) {
181         ffio_wfourcc(pb, "kuki");
182         avio_wb64(pb, enc->extradata_size);
183         avio_write(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
184     }
185
186     if (av_dict_count(s->metadata)) {
187         ffio_wfourcc(pb, "info"); //< Information chunk
188         while ((t = av_dict_get(s->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
189             chunk_size += strlen(t->key) + strlen(t->value) + 2;
190         }
191         avio_wb64(pb, chunk_size + 4);
192         avio_wb32(pb, av_dict_count(s->metadata));
193         t = NULL;
194         while ((t = av_dict_get(s->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
195             avio_put_str(pb, t->key);
196             avio_put_str(pb, t->value);
197         }
198     }
199
200     ffio_wfourcc(pb, "data"); //< Audio Data chunk
201     caf->data = avio_tell(pb);
202     avio_wb64(pb, -1);        //< mChunkSize
203     avio_wb32(pb, 0);         //< mEditCount
204
205     avio_flush(pb);
206     return 0;
207 }
208
209 static int caf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
210 {
211     CAFContext *caf = s->priv_data;
212
213     avio_write(s->pb, pkt->data, pkt->size);
214     if (!s->streams[0]->codec->block_align) {
215         void *pkt_sizes = caf->pkt_sizes;
216         int i, alloc_size = caf->size_entries_used + 5;
217         if (alloc_size < 0) {
218             caf->pkt_sizes = NULL;
219         } else {
220             caf->pkt_sizes = av_fast_realloc(caf->pkt_sizes,
221                                              &caf->size_buffer_size,
222                                              alloc_size);
223         }
224         if (!caf->pkt_sizes) {
225             av_free(pkt_sizes);
226             return AVERROR(ENOMEM);
227         }
228         for (i = 4; i > 0; i--) {
229             unsigned top = pkt->size >> i * 7;
230             if (top)
231                 caf->pkt_sizes[caf->size_entries_used++] = 128 | top;
232         }
233         caf->pkt_sizes[caf->size_entries_used++] = pkt->size & 127;
234         caf->packets++;
235     }
236     return 0;
237 }
238
239 static int caf_write_trailer(AVFormatContext *s)
240 {
241     CAFContext *caf = s->priv_data;
242     AVIOContext *pb = s->pb;
243     AVCodecContext *enc = s->streams[0]->codec;
244
245     if (pb->seekable) {
246         int64_t file_size = avio_tell(pb);
247
248         avio_seek(pb, caf->data, SEEK_SET);
249         avio_wb64(pb, file_size - caf->data - 8);
250         avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
251         if (!enc->block_align) {
252             ffio_wfourcc(pb, "pakt");
253             avio_wb64(pb, caf->size_entries_used + 24);
254             avio_wb64(pb, caf->packets); ///< mNumberPackets
255             avio_wb64(pb, caf->packets * samples_per_packet(enc->codec_id, enc->channels)); ///< mNumberValidFrames
256             avio_wb32(pb, 0); ///< mPrimingFrames
257             avio_wb32(pb, 0); ///< mRemainderFrames
258             avio_write(pb, caf->pkt_sizes, caf->size_entries_used);
259             caf->size_buffer_size = 0;
260         }
261         avio_flush(pb);
262     }
263     av_freep(&caf->pkt_sizes);
264     return 0;
265 }
266
267 AVOutputFormat ff_caf_muxer = {
268     .name           = "caf",
269     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apple CAF (Core Audio Format)"),
270     .mime_type      = "audio/x-caf",
271     .extensions     = "caf",
272     .priv_data_size = sizeof(CAFContext),
273     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_PCM_S16BE,
274     .video_codec    = AV_CODEC_ID_NONE,
275     .write_header   = caf_write_header,
276     .write_packet   = caf_write_packet,
277     .write_trailer  = caf_write_trailer,
278     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []){ff_codec_caf_tags, 0},
279 };