* Initial implementation of the G.726 ADPCM audio codec.
[ffmpeg.git] / libavformat / wav.c
1 /* 
2  * WAV encoder and decoder
3  * Copyright (c) 2001, 2002 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19 #include "avformat.h"
20 #include "avi.h"
21
22 const CodecTag codec_wav_tags[] = {
23     { CODEC_ID_MP2, 0x50 },
24     { CODEC_ID_MP3, 0x55 },
25     { CODEC_ID_AC3, 0x2000 },
26     { CODEC_ID_PCM_S16LE, 0x01 },
27     { CODEC_ID_PCM_U8, 0x01 }, /* must come after s16le in this list */
28     { CODEC_ID_PCM_ALAW, 0x06 },
29     { CODEC_ID_PCM_MULAW, 0x07 },
30     { CODEC_ID_ADPCM_MS, 0x02 },
31     { CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV, 0x11 },
32     { CODEC_ID_ADPCM_G726, 0x45 },
33     { CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK4, 0x61 },  /* rogue format number */
34     { CODEC_ID_ADPCM_IMA_DK3, 0x62 },  /* rogue format number */
35     { CODEC_ID_WMAV1, 0x160 },
36     { CODEC_ID_WMAV2, 0x161 },
37     { 0, 0 },
38 };
39
40 #ifdef CONFIG_ENCODERS
41 /* WAVEFORMATEX header */
42 /* returns the size or -1 on error */
43 int put_wav_header(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *enc)
44 {
45     int bps, blkalign, bytespersec;
46     int hdrsize = 18;
47
48     if(!enc->codec_tag)
49        enc->codec_tag = codec_get_tag(codec_wav_tags, enc->codec_id);
50     if(!enc->codec_tag)
51         return -1;
52
53     put_le16(pb, enc->codec_tag);
54     put_le16(pb, enc->channels);
55     put_le32(pb, enc->sample_rate);
56     if (enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_U8 ||
57         enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_ALAW ||
58         enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_MULAW) {
59         bps = 8;
60     } else if (enc->codec_id == CODEC_ID_MP2 || enc->codec_id == CODEC_ID_MP3) {
61         bps = 0;
62     } else if (enc->codec_id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV || enc->codec_id == CODEC_ID_ADPCM_MS) {
63         bps = 4;
64     } else {
65         bps = 16;
66     }
67     
68     if (enc->codec_id == CODEC_ID_MP2 || enc->codec_id == CODEC_ID_MP3) {
69         blkalign = 1;
70         //blkalign = 144 * enc->bit_rate/enc->sample_rate;
71     } else if (enc->block_align != 0) { /* specified by the codec */
72         blkalign = enc->block_align;
73     } else
74         blkalign = enc->channels*bps >> 3;
75     if (enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_U8 ||
76         enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_S16LE) {
77         bytespersec = enc->sample_rate * blkalign;
78     } else {
79         bytespersec = enc->bit_rate / 8;
80     }
81     put_le32(pb, bytespersec); /* bytes per second */
82     put_le16(pb, blkalign); /* block align */
83     put_le16(pb, bps); /* bits per sample */
84     if (enc->codec_id == CODEC_ID_MP3) {
85         put_le16(pb, 12); /* wav_extra_size */
86         hdrsize += 12;
87         put_le16(pb, 1); /* wID */
88         put_le32(pb, 2); /* fdwFlags */
89         put_le16(pb, 1152); /* nBlockSize */
90         put_le16(pb, 1); /* nFramesPerBlock */
91         put_le16(pb, 1393); /* nCodecDelay */
92     } else if (enc->codec_id == CODEC_ID_MP2) {
93         put_le16(pb, 22); /* wav_extra_size */
94         hdrsize += 22;
95         put_le16(pb, 2);  /* fwHeadLayer */
96         put_le32(pb, enc->bit_rate); /* dwHeadBitrate */
97         put_le16(pb, enc->channels == 2 ? 1 : 8); /* fwHeadMode */
98         put_le16(pb, 0);  /* fwHeadModeExt */
99         put_le16(pb, 1);  /* wHeadEmphasis */
100         put_le16(pb, 16); /* fwHeadFlags */
101         put_le32(pb, 0);  /* dwPTSLow */
102         put_le32(pb, 0);  /* dwPTSHigh */
103     } else if (enc->codec_id == CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV) {
104         put_le16(pb, 2); /* wav_extra_size */
105         put_le16(pb, ((enc->block_align - 4 * enc->channels) / (4 * enc->channels)) * 8 + 1); /* wSamplesPerBlock */
106     } else
107         put_le16(pb, 0); /* wav_extra_size */
108
109     return hdrsize;
110 }
111 #endif //CONFIG_ENCODERS
112
113 /* We could be given one of the three possible structures here:
114  * WAVEFORMAT, PCMWAVEFORMAT or WAVEFORMATEX. Each structure
115  * is an expansion of the previous one with the fields added
116  * at the bottom. PCMWAVEFORMAT adds 'WORD wBitsPerSample' and
117  * WAVEFORMATEX adds 'WORD  cbSize' and basically makes itself
118  * an openended structure.
119  */
120 void get_wav_header(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *codec, int size) 
121 {
122     int id;
123
124     id = get_le16(pb);
125     codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
126     codec->codec_tag = id;
127     codec->channels = get_le16(pb);
128     codec->sample_rate = get_le32(pb);
129     codec->bit_rate = get_le32(pb) * 8;
130     codec->block_align = get_le16(pb);
131     if (size == 14) {  /* We're dealing with plain vanilla WAVEFORMAT */
132         codec->bits_per_sample = 8;
133     }else
134         codec->bits_per_sample = get_le16(pb);
135     codec->codec_id = wav_codec_get_id(id, codec->bits_per_sample);
136     
137     if (size > 16) {  /* We're obviously dealing with WAVEFORMATEX */
138         codec->extradata_size = get_le16(pb);
139         if (codec->extradata_size > 0) {
140             if (codec->extradata_size > size - 18)
141                 codec->extradata_size = size - 18;
142             codec->extradata = av_mallocz(codec->extradata_size);
143             get_buffer(pb, codec->extradata, codec->extradata_size);
144         } else
145             codec->extradata_size = 0;
146         
147         /* It is possible for the chunk to contain garbage at the end */
148         if (size - codec->extradata_size - 18 > 0)
149             url_fskip(pb, size - codec->extradata_size - 18);
150     }
151 }
152
153
154 int wav_codec_get_id(unsigned int tag, int bps)
155 {
156     int id;
157     id = codec_get_id(codec_wav_tags, tag);
158     if (id <= 0)
159         return id;
160     /* handle specific u8 codec */
161     if (id == CODEC_ID_PCM_S16LE && bps == 8)
162         id = CODEC_ID_PCM_U8;
163     return id;
164 }
165
166 #ifdef CONFIG_ENCODERS
167 typedef struct {
168     offset_t data;
169 } WAVContext;
170
171 static int wav_write_header(AVFormatContext *s)
172 {
173     WAVContext *wav = s->priv_data;
174     ByteIOContext *pb = &s->pb;
175     offset_t fmt;
176
177     put_tag(pb, "RIFF");
178     put_le32(pb, 0); /* file length */
179     put_tag(pb, "WAVE");
180
181     /* format header */
182     fmt = start_tag(pb, "fmt ");
183     if (put_wav_header(pb, &s->streams[0]->codec) < 0) {
184         av_free(wav);
185         return -1;
186     }
187     end_tag(pb, fmt);
188
189     /* data header */
190     wav->data = start_tag(pb, "data");
191     
192     put_flush_packet(pb);
193
194     return 0;
195 }
196
197 static int wav_write_packet(AVFormatContext *s, int stream_index_ptr,
198                             const uint8_t *buf, int size, int64_t pts)
199 {
200     ByteIOContext *pb = &s->pb;
201     put_buffer(pb, buf, size);
202     return 0;
203 }
204
205 static int wav_write_trailer(AVFormatContext *s)
206 {
207     ByteIOContext *pb = &s->pb;
208     WAVContext *wav = s->priv_data;
209     offset_t file_size;
210
211     if (!url_is_streamed(&s->pb)) {
212         end_tag(pb, wav->data);
213
214         /* update file size */
215         file_size = url_ftell(pb);
216         url_fseek(pb, 4, SEEK_SET);
217         put_le32(pb, (uint32_t)(file_size - 8));
218         url_fseek(pb, file_size, SEEK_SET);
219
220         put_flush_packet(pb);
221     }
222     return 0;
223 }
224 #endif //CONFIG_ENCODERS
225
226 /* return the size of the found tag */
227 /* XXX: > 2GB ? */
228 static int find_tag(ByteIOContext *pb, uint32_t tag1)
229 {
230     unsigned int tag;
231     int size;
232
233     for(;;) {
234         if (url_feof(pb))
235             return -1;
236         tag = get_le32(pb);
237         size = get_le32(pb);
238         if (tag == tag1)
239             break;
240         url_fseek(pb, size, SEEK_CUR);
241     }
242     if (size < 0)
243         size = 0x7fffffff;
244     return size;
245 }
246
247 static int wav_probe(AVProbeData *p)
248 {
249     /* check file header */
250     if (p->buf_size <= 32)
251         return 0;
252     if (p->buf[0] == 'R' && p->buf[1] == 'I' &&
253         p->buf[2] == 'F' && p->buf[3] == 'F' &&
254         p->buf[8] == 'W' && p->buf[9] == 'A' &&
255         p->buf[10] == 'V' && p->buf[11] == 'E')
256         return AVPROBE_SCORE_MAX;
257     else
258         return 0;
259 }
260
261 /* wav input */
262 static int wav_read_header(AVFormatContext *s,
263                            AVFormatParameters *ap)
264 {
265     int size;
266     unsigned int tag;
267     ByteIOContext *pb = &s->pb;
268     AVStream *st;
269
270     /* check RIFF header */
271     tag = get_le32(pb);
272
273     if (tag != MKTAG('R', 'I', 'F', 'F'))
274         return -1;
275     get_le32(pb); /* file size */
276     tag = get_le32(pb);
277     if (tag != MKTAG('W', 'A', 'V', 'E'))
278         return -1;
279     
280     /* parse fmt header */
281     size = find_tag(pb, MKTAG('f', 'm', 't', ' '));
282     if (size < 0)
283         return -1;
284     st = av_new_stream(s, 0);
285     if (!st)
286         return AVERROR_NOMEM;
287
288     get_wav_header(pb, &st->codec, size);
289     st->need_parsing = 1;
290     
291     size = find_tag(pb, MKTAG('d', 'a', 't', 'a'));
292     if (size < 0)
293         return -1;
294     return 0;
295 }
296
297 #define MAX_SIZE 4096
298
299 static int wav_read_packet(AVFormatContext *s,
300                            AVPacket *pkt)
301 {
302     int ret, size;
303     AVStream *st;
304
305     if (url_feof(&s->pb))
306         return -EIO;
307     st = s->streams[0];
308
309     size = MAX_SIZE;
310     if (st->codec.block_align > 1) {
311         if (size < st->codec.block_align)
312             size = st->codec.block_align;
313         size = (size / st->codec.block_align) * st->codec.block_align;
314     }
315     if (av_new_packet(pkt, size))
316         return -EIO;
317     pkt->stream_index = 0;
318
319     ret = get_buffer(&s->pb, pkt->data, pkt->size);
320     if (ret < 0)
321         av_free_packet(pkt);
322     /* note: we need to modify the packet size here to handle the last
323        packet */
324     pkt->size = ret;
325     return ret;
326 }
327
328 static int wav_read_close(AVFormatContext *s)
329 {
330     return 0;
331 }
332
333 static int wav_read_seek(AVFormatContext *s, 
334                          int stream_index, int64_t timestamp)
335 {
336     AVStream *st;
337
338     st = s->streams[0];
339     switch(st->codec.codec_id) {
340     case CODEC_ID_MP2:
341     case CODEC_ID_MP3:
342     case CODEC_ID_AC3:
343         /* use generic seeking with dynamically generated indexes */
344         return -1;
345     default:
346         break;
347     }
348     return pcm_read_seek(s, stream_index, timestamp);
349 }
350
351
352 static AVInputFormat wav_iformat = {
353     "wav",
354     "wav format",
355     0,
356     wav_probe,
357     wav_read_header,
358     wav_read_packet,
359     wav_read_close,
360     wav_read_seek,
361 };
362
363 #ifdef CONFIG_ENCODERS
364 static AVOutputFormat wav_oformat = {
365     "wav",
366     "wav format",
367     "audio/x-wav",
368     "wav",
369     sizeof(WAVContext),
370     CODEC_ID_PCM_S16LE,
371     CODEC_ID_NONE,
372     wav_write_header,
373     wav_write_packet,
374     wav_write_trailer,
375 };
376 #endif //CONFIG_ENCODERS
377
378 int wav_init(void)
379 {
380     av_register_input_format(&wav_iformat);
381 #ifdef CONFIG_ENCODERS
382     av_register_output_format(&wav_oformat);
383 #endif //CONFIG_ENCODERS
384     return 0;
385 }