414c7e9174c80a8b4d7024cc0be7cafdc8cb30e7
[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/dict.h"
25 #include "libavutil/mathematics.h"
26 #include "avformat.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "id3v2.h"
29 #include "id3v1.h"
30 #include "replaygain.h"
31
32 #include "libavcodec/mpegaudiodecheader.h"
33
34 #define XING_FLAG_FRAMES 0x01
35 #define XING_FLAG_SIZE   0x02
36 #define XING_FLAG_TOC    0x04
37
38 #define XING_TOC_COUNT 100
39
40 typedef struct MP3DecContext {
41     int xing_toc;
42 } MP3DecContext;
43
44 /* mp3 read */
45
46 static int mp3_read_probe(AVProbeData *p)
47 {
48     int max_frames, first_frames = 0;
49     int fsize, frames, sample_rate;
50     uint32_t header;
51     uint8_t *buf, *buf0, *buf2, *end;
52     AVCodecContext avctx;
53
54     buf0 = p->buf;
55     end = p->buf + p->buf_size - sizeof(uint32_t);
56     while(buf0 < end && !*buf0)
57         buf0++;
58
59     max_frames = 0;
60     buf = buf0;
61
62     for(; buf < end; buf= buf2+1) {
63         buf2 = buf;
64
65         for(frames = 0; buf2 < end; frames++) {
66             header = AV_RB32(buf2);
67             fsize = avpriv_mpa_decode_header(&avctx, header, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate, &sample_rate);
68             if(fsize < 0)
69                 break;
70             buf2 += fsize;
71         }
72         max_frames = FFMAX(max_frames, frames);
73         if(buf == buf0)
74             first_frames= frames;
75     }
76     // keep this in sync with ac3 probe, both need to avoid
77     // issues with MPEG-files!
78     if (first_frames >= 4) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION + 1;
79
80     if (max_frames) {
81         int pes = 0, i;
82         unsigned int code = -1;
83
84 #define VIDEO_ID 0x000001e0
85 #define AUDIO_ID 0x000001c0
86         /* do a search for mpegps headers to be able to properly bias
87          * towards mpegps if we detect this stream as both. */
88         for (i = 0; i<p->buf_size; i++) {
89             code = (code << 8) + p->buf[i];
90             if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
91                 if     ((code & 0x1f0) == VIDEO_ID) pes++;
92                 else if((code & 0x1e0) == AUDIO_ID) pes++;
93             }
94         }
95
96         if (pes)
97             max_frames = (max_frames + pes - 1) / pes;
98     }
99     if      (max_frames >  500) return AVPROBE_SCORE_EXTENSION;
100     else if (max_frames >= 4)   return AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2;
101     else if (max_frames >= 1)   return 1;
102     else                        return 0;
103 //mpegps_mp3_unrecognized_format.mpg has max_frames=3
104 }
105
106 static void read_xing_toc(AVFormatContext *s, int64_t filesize, int64_t duration)
107 {
108     int i;
109     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
110
111     if (!filesize &&
112         !(filesize = avio_size(s->pb))) {
113         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Cannot determine file size, skipping TOC table.\n");
114         return;
115     }
116
117     for (i = 0; i < XING_TOC_COUNT; i++) {
118         uint8_t b = avio_r8(s->pb);
119
120         av_add_index_entry(s->streams[0],
121                            av_rescale(b, filesize, 256),
122                            av_rescale(i, duration, XING_TOC_COUNT),
123                            0, 0, AVINDEX_KEYFRAME);
124     }
125     mp3->xing_toc = 1;
126 }
127
128 /**
129  * Try to find Xing/Info/VBRI tags and compute duration from info therein
130  */
131 static int mp3_parse_vbr_tags(AVFormatContext *s, AVStream *st, int64_t base)
132 {
133     uint32_t v, spf;
134     unsigned frames = 0; /* Total number of frames in file */
135     unsigned size = 0; /* Total number of bytes in the stream */
136     const int64_t xing_offtbl[2][2] = {{32, 17}, {17,9}};
137     MPADecodeHeader c;
138     int vbrtag_size = 0;
139     int is_cbr;
140
141     v = avio_rb32(s->pb);
142     if(ff_mpa_check_header(v) < 0)
143       return -1;
144
145     if (avpriv_mpegaudio_decode_header(&c, v) == 0)
146         vbrtag_size = c.frame_size;
147     if(c.layer != 3)
148         return -1;
149
150     spf = c.lsf ? 576 : 1152; /* Samples per frame, layer 3 */
151
152     /* Check for Xing / Info tag */
153     avio_skip(s->pb, xing_offtbl[c.lsf == 1][c.nb_channels == 1]);
154     v = avio_rb32(s->pb);
155     is_cbr = v == MKBETAG('I', 'n', 'f', 'o');
156     if (v == MKBETAG('X', 'i', 'n', 'g') || is_cbr) {
157         v = avio_rb32(s->pb);
158         if(v & XING_FLAG_FRAMES)
159             frames = avio_rb32(s->pb);
160         if(v & XING_FLAG_SIZE)
161             size = avio_rb32(s->pb);
162         if (v & XING_FLAG_TOC && frames)
163             read_xing_toc(s, size, av_rescale_q(frames, (AVRational){spf, c.sample_rate},
164                                     st->time_base));
165     }
166
167     /* Check for VBRI tag (always 32 bytes after end of mpegaudio header) */
168     avio_seek(s->pb, base + 4 + 32, SEEK_SET);
169     v = avio_rb32(s->pb);
170     if(v == MKBETAG('V', 'B', 'R', 'I')) {
171         /* Check tag version */
172         if(avio_rb16(s->pb) == 1) {
173             /* skip delay and quality */
174             avio_skip(s->pb, 4);
175             size = avio_rb32(s->pb);
176             frames = avio_rb32(s->pb);
177         }
178     }
179
180     if(!frames && !size)
181         return -1;
182
183     /* Skip the vbr tag frame */
184     avio_seek(s->pb, base + vbrtag_size, SEEK_SET);
185
186     if(frames)
187         st->duration = av_rescale_q(frames, (AVRational){spf, c.sample_rate},
188                                     st->time_base);
189     if (size && frames && !is_cbr)
190         st->codec->bit_rate = av_rescale(size, 8 * c.sample_rate, frames * (int64_t)spf);
191
192     return 0;
193 }
194
195 static int mp3_read_header(AVFormatContext *s)
196 {
197     AVStream *st;
198     int64_t off;
199     int ret;
200
201     st = avformat_new_stream(s, NULL);
202     if (!st)
203         return AVERROR(ENOMEM);
204
205     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
206     st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MP3;
207     st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
208     st->start_time = 0;
209
210     // lcm of all mp3 sample rates
211     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 14112000);
212
213     off = avio_tell(s->pb);
214
215     if (!av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
216         ff_id3v1_read(s);
217
218     if (mp3_parse_vbr_tags(s, st, off) < 0)
219         avio_seek(s->pb, off, SEEK_SET);
220
221     ret = ff_replaygain_export(st, s->metadata);
222     if (ret < 0)
223         return ret;
224
225     /* the parameters will be extracted from the compressed bitstream */
226     return 0;
227 }
228
229 #define MP3_PACKET_SIZE 1024
230
231 static int mp3_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
232 {
233     int ret;
234
235     ret = av_get_packet(s->pb, pkt, MP3_PACKET_SIZE);
236     if (ret < 0)
237         return ret;
238
239     pkt->stream_index = 0;
240
241     if (ret > ID3v1_TAG_SIZE &&
242         memcmp(&pkt->data[ret - ID3v1_TAG_SIZE], "TAG", 3) == 0)
243         ret -= ID3v1_TAG_SIZE;
244
245     /* note: we need to modify the packet size here to handle the last
246        packet */
247     pkt->size = ret;
248     return ret;
249 }
250
251 static int mp3_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp,
252                     int flags)
253 {
254     MP3DecContext *mp3 = s->priv_data;
255     AVIndexEntry *ie;
256     AVStream *st = s->streams[0];
257     int64_t ret  = av_index_search_timestamp(st, timestamp, flags);
258     uint32_t header = 0;
259
260     if (!mp3->xing_toc)
261         return AVERROR(ENOSYS);
262
263     if (ret < 0)
264         return ret;
265
266     ie = &st->index_entries[ret];
267     ret = avio_seek(s->pb, ie->pos, SEEK_SET);
268     if (ret < 0)
269         return ret;
270
271     while (!s->pb->eof_reached) {
272         header = (header << 8) + avio_r8(s->pb);
273         if (ff_mpa_check_header(header) >= 0) {
274             ff_update_cur_dts(s, st, ie->timestamp);
275             ret = avio_seek(s->pb, -4, SEEK_CUR);
276             return (ret >= 0) ? 0 : ret;
277         }
278     }
279
280     return AVERROR_EOF;
281 }
282
283 AVInputFormat ff_mp3_demuxer = {
284     .name           = "mp3",
285     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MP2/3 (MPEG audio layer 2/3)"),
286     .read_probe     = mp3_read_probe,
287     .read_header    = mp3_read_header,
288     .read_packet    = mp3_read_packet,
289     .read_seek      = mp3_seek,
290     .priv_data_size = sizeof(MP3DecContext),
291     .flags          = AVFMT_GENERIC_INDEX,
292     .extensions     = "mp2,mp3,m2a,mpa", /* XXX: use probe */
293 };