dsputil: Move Bink-specific add_pixels8 to binkdsp
[ffmpeg.git] / libavformat / mp3dec.c
1 /*
2  * MP3 demuxer
3  * Copyright (c) 2003 Fabrice Bellard
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/avstring.h"
23 #include "libavutil/intreadwrite.h"
24 #include "libavutil/crc.h"
25 #include "libavutil/dict.h"
26 #include "libavutil/mathematics.h"
27 #include "avformat.h"
28 #include "internal.h"
29 #include "avio_internal.h"
30 #include "id3v2.h"
31 #include "id3v1.h"
32 #include "replaygain.h"
33
34 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
35
36 #define XING_FLAG_FRAMES 0x01
37 #define XING_FLAG_SIZE   0x02
38 #define XING_FLAG_TOC    0x04
39
40 #define XING_TOC_COUNT 100
41
42 typedef struct MP3DecContext {
43     int xing_toc;
44     unsigned frames; /* Total number of frames in file */
45     unsigned size;   /* Total number of bytes in the stream */
46     int is_cbr;
47 } MP3DecContext;
48
49 /* mp3 read */
50
51 static int mp3_read_probe(AVProbeData *p)
52 {
53     int max_frames, first_frames = 0;
54     int fsize, frames, sample_rate;
55     uint32_t header;
56     uint8_t *buf, *buf0, *buf2, *end;
57     AVCodecContext avctx;
58
59     buf0 = p->buf;
60     end = p->buf + p->buf_size - sizeof(uint32_t);
61     while(buf0 < end && !*buf0)
62         buf0++;
63
64     max_frames = 0;
65     buf = buf0;
66
67     for(; buf < end; buf= buf2+1) {
68         buf2 = buf;
69
70         for(frames = 0; buf2 < end; frames++) {
71             header = AV_RB32(buf2);
72             fsize = avpriv_mpa_decode_header(&avctx, header, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate);
73             if(fsize < 0)
74                 break;
75             buf2 += fsize;
76         }
77         max_frames = FFMAX(max_frames, frames);
78         if(buf == buf0)
79             first_frames= frames;
80     }
81     // keep this in sync with ac3 probe, both need to avoid
82     // issues with MPEG-files!
83     if (first_frames >= 4) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION + 1;
84
85     if (max_frames) {
86         int pes = 0, i;
87         unsigned int code = -1;
88
89 #define VIDEO_ID 0x000001e0
90 #define AUDIO_ID 0x000001c0
91         /* do a search for mpegps headers to be able to properly bias
92          * towards mpegps if we detect this stream as both. */
93         for (i = 0; i<p->buf_size; i++) {
94             code = (code << 8) + p->buf[i];
95             if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
96                 if     ((code & 0x1f0) == VIDEO_ID) pes++;
97                 else if((code & 0x1e0) == AUDIO_ID) pes++;
98             }
99         }
100
101         if (pes)
102             max_frames = (max_frames + pes - 1) / pes;
103     }
104     if      (max_frames >  500) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION;
105     else if (max_frames >= 4)   return AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2;
106     else if (max_frames >= 1)   return 1;
107     else                        return 0;
108 //mpegps_mp3_unrecognized_format.mpg has max_frames=3
109 }
110
111 static void read_xing_toc(AVFormatContext *s, int64_t filesize, int64_t duration)
112 {
113     int i;
114     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
115
116     if (!filesize &&
117         !(filesize = avio_size(s->pb))) {
118         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Cannot determine file size, skipping TOC table.\n");
119         return;
120     }
121
122     for (i = 0; i < XING_TOC_COUNT; i++) {
123         uint8_t b = avio_r8(s->pb);
124
125         av_add_index_entry(s->streams[0],
126                            av_rescale(b, filesize, 256),
127                            av_rescale(i, duration, XING_TOC_COUNT),
128                            0, 0, AVINDEX_KEYFRAME);
129     }
130     mp3->xing_toc = 1;
131 }
132
133 static void mp3_parse_info_tag(AVFormatContext *s, AVStream *st,
134                                MPADecodeHeader *c, uint32_t spf)
135 {
136 #define LAST_BITS(k, n) ((k) & ((1 << (n)) - 1))
137 #define MIDDLE_BITS(k, m, n) LAST_BITS((k) >> (m), ((n) - (m)))
138
139     uint16_t crc;
140     uint32_t v;
141
142     char version[10];
143
144     uint32_t peak   = 0;
145     int32_t  r_gain = INT32_MIN, a_gain = INT32_MIN;
146
147     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
148     const int64_t xing_offtbl[2][2] = {{32, 17}, {17,9}};
149
150     /* Check for Xing / Info tag */
151     avio_skip(s->pb, xing_offtbl[c->lsf == 1][c->nb_channels == 1]);
152     v = avio_rb32(s->pb);
153     mp3->is_cbr = v == MKBETAG('I', 'n', 'f', 'o');
154     if (v != MKBETAG('X', 'i', 'n', 'g') && !mp3->is_cbr)
155         return;
156
157     v = avio_rb32(s->pb);
158     if (v & XING_FLAG_FRAMES)
159         mp3->frames = avio_rb32(s->pb);
160     if (v & XING_FLAG_SIZE)
161         mp3->size = avio_rb32(s->pb);
162     if (v & XING_FLAG_TOC && mp3->frames)
163         read_xing_toc(s, mp3->size, av_rescale_q(mp3->frames,
164                                        (AVRational){spf, c->sample_rate},
165                                        st->time_base));
166
167     /* VBR quality */
168     avio_rb32(s->pb);
169
170     /* Encoder short version string */
171     memset(version, 0, sizeof(version));
172     avio_read(s->pb, version, 9);
173
174     /* Info Tag revision + VBR method */
175     avio_r8(s->pb);
176
177     /* Lowpass filter value */
178     avio_r8(s->pb);
179
180     /* ReplayGain peak */
181     v    = avio_rb32(s->pb);
182     peak = av_rescale(v, 100000, 1 << 23);
183
184     /* Radio ReplayGain */
185     v = avio_rb16(s->pb);
186
187     if (MIDDLE_BITS(v, 13, 15) == 1) {
188         r_gain = MIDDLE_BITS(v, 0, 8) * 10000;
189
190         if (v & (1 << 9))
191             r_gain *= -1;
192     }
193
194     /* Audiophile ReplayGain */
195     v = avio_rb16(s->pb);
196
197     if (MIDDLE_BITS(v, 13, 15) == 2) {
198         a_gain = MIDDLE_BITS(v, 0, 8) * 10000;
199
200         if (v & (1 << 9))
201             a_gain *= -1;
202     }
203
204     /* Encoding flags + ATH Type */
205     avio_r8(s->pb);
206
207     /* if ABR {specified bitrate} else {minimal bitrate} */
208     avio_r8(s->pb);
209
210     /* Encoder delays */
211     avio_rb24(s->pb);
212
213     /* Misc */
214     avio_r8(s->pb);
215
216     /* MP3 gain */
217     avio_r8(s->pb);
218
219     /* Preset and surround info */
220     avio_rb16(s->pb);
221
222     /* Music length */
223     avio_rb32(s->pb);
224
225     /* Music CRC */
226     avio_rb16(s->pb);
227
228     /* Info Tag CRC */
229     crc = ffio_get_checksum(s->pb);
230     v   = avio_rb16(s->pb);
231
232     if (v == crc) {
233         ff_replaygain_export_raw(st, r_gain, peak, a_gain, 0);
234         av_dict_set(&st->metadata, "encoder", version, 0);
235     }
236 }
237
238 static void mp3_parse_vbri_tag(AVFormatContext *s, AVStream *st, int64_t base)
239 {
240     uint32_t v;
241     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
242
243     /* Check for VBRI tag (always 32 bytes after end of mpegaudio header) */
244     avio_seek(s->pb, base + 4 + 32, SEEK_SET);
245     v = avio_rb32(s->pb);
246     if (v == MKBETAG('V', 'B', 'R', 'I')) {
247         /* Check tag version */
248         if (avio_rb16(s->pb) == 1) {
249             /* skip delay and quality */
250             avio_skip(s->pb, 4);
251             mp3->size = avio_rb32(s->pb);
252             mp3->frames = avio_rb32(s->pb);
253         }
254     }
255 }
256
257 /**
258  * Try to find Xing/Info/VBRI tags and compute duration from info therein
259  */
260 static int mp3_parse_vbr_tags(AVFormatContext *s, AVStream *st, int64_t base)
261 {
262     uint32_t v, spf;
263     MPADecodeHeader c;
264     int vbrtag_size = 0;
265     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
266
267     ffio_init_checksum(s->pb, ff_crcA001_update, 0);
268
269     v = avio_rb32(s->pb);
270     if(ff_mpa_check_header(v) < 0)
271       return -1;
272
273     if (avpriv_mpegaudio_decode_header(&c, v) == 0)
274         vbrtag_size = c.frame_size;
275     if(c.layer != 3)
276         return -1;
277
278     spf = c.lsf ? 576 : 1152; /* Samples per frame, layer 3 */
279
280     mp3->frames = 0;
281     mp3->size   = 0;
282
283     mp3_parse_info_tag(s, st, &c, spf);
284     mp3_parse_vbri_tag(s, st, base);
285
286     if (!mp3->frames && !mp3->size)
287         return -1;
288
289     /* Skip the vbr tag frame */
290     avio_seek(s->pb, base + vbrtag_size, SEEK_SET);
291
292     if (mp3->frames)
293         st->duration = av_rescale_q(mp3->frames, (AVRational){spf, c.sample_rate},
294                                     st->time_base);
295     if (mp3->size && mp3->frames && !mp3->is_cbr)
296         st->codec->bit_rate = av_rescale(mp3->size, 8 * c.sample_rate, mp3->frames * (int64_t)spf);
297
298     return 0;
299 }
300
301 static int mp3_read_header(AVFormatContext *s)
302 {
303     AVStream *st;
304     int64_t off;
305     int ret;
306
307     st = avformat_new_stream(s, NULL);
308     if (!st)
309         return AVERROR(ENOMEM);
310
311     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
312     st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MP3;
313     st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
314     st->start_time = 0;
315
316     // lcm of all mp3 sample rates
317     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 14112000);
318
319     off = avio_tell(s->pb);
320
321     if (!av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
322         ff_id3v1_read(s);
323
324     if (mp3_parse_vbr_tags(s, st, off) < 0)
325         avio_seek(s->pb, off, SEEK_SET);
326
327     ret = ff_replaygain_export(st, s->metadata);
328     if (ret < 0)
329         return ret;
330
331     /* the parameters will be extracted from the compressed bitstream */
332     return 0;
333 }
334
335 #define MP3_PACKET_SIZE 1024
336
337 static int mp3_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
338 {
339     int ret;
340
341     ret = av_get_packet(s->pb, pkt, MP3_PACKET_SIZE);
342     if (ret < 0)
343         return ret;
344
345     pkt->stream_index = 0;
346
347     if (ret > ID3v1_TAG_SIZE &&
348         memcmp(&pkt->data[ret - ID3v1_TAG_SIZE], "TAG", 3) == 0)
349         ret -= ID3v1_TAG_SIZE;
350
351     /* note: we need to modify the packet size here to handle the last
352        packet */
353     pkt->size = ret;
354     return ret;
355 }
356
357 static int mp3_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp,
358                     int flags)
359 {
360     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
361     AVIndexEntry *ie;
362     AVStream *st = s->streams[0];
363     int64_t ret  = av_index_search_timestamp(st, timestamp, flags);
364     uint32_t header = 0;
365
366     if (!mp3->xing_toc)
367         return AVERROR(ENOSYS);
368
369     if (ret < 0)
370         return ret;
371
372     ie = &st->index_entries[ret];
373     ret = avio_seek(s->pb, ie->pos, SEEK_SET);
374     if (ret < 0)
375         return ret;
376
377     while (!s->pb->eof_reached) {
378         header = (header << 8) + avio_r8(s->pb);
379         if (ff_mpa_check_header(header) >= 0) {
380             ff_update_cur_dts(s, st, ie->timestamp);
381             ret = avio_seek(s->pb, -4, SEEK_CUR);
382             return (ret >= 0) ? 0 : ret;
383         }
384     }
385
386     return AVERROR_EOF;
387 }
388
389 AVInputFormat ff_mp3_demuxer = {
390     .name           = "mp3",
391     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2/3 (MPEG audio layer 2/3)"),
392     .read_probe     = mp3_read_probe,
393     .read_header    = mp3_read_header,
394     .read_packet    = mp3_read_packet,
395     .read_seek      = mp3_seek,
396     .priv_data_size = sizeof(MP3DecContext),
397     .flags          = AVFMT_GENERIC_INDEX,
398     .extensions     = "mp2,mp3,m2a,mpa", /* XXX: use probe */
399 };