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 mp3lameaudio.c
  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 (2*MPA_FRAME_SIZE)
  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 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     /* lame 3.91 dies on quality != 5 */
  54     lame_set_quality(s->gfp, 5);
  55     /* lame 3.91 doesn't work in mono */
  56     lame_set_mode(s->gfp, JOINT_STEREO);
  57     lame_set_brate(s->gfp, avctx->bit_rate/1000);
  58     if(avctx->flags & CODEC_FLAG_QSCALE) {
  59         lame_set_brate(s->gfp, 0);
  60         lame_set_VBR(s->gfp, vbr_default);
  61         lame_set_VBR_q(s->gfp, avctx->global_quality / (float)FF_QP2LAMBDA);
  62     }
  63     lame_set_bWriteVbrTag(s->gfp,0);
  64     if (lame_init_params(s->gfp) < 0)
  65         goto err_close;
  66
  67     avctx->frame_size = lame_get_framesize(s->gfp);
  68
  69     avctx->coded_frame= avcodec_alloc_frame();
  70     avctx->coded_frame->key_frame= 1;
  71
  72     return 0;
  73
  74 err_close:
  75     lame_close(s->gfp);
  76 err:
  77     return -1;
  78 }
  79
  80 static const int sSampleRates[3] = {
  81     44100, 48000,  32000
  82 };
  83
  84 static const int sBitRates[2][3][15] = {
  85     {   {  0, 32, 64, 96,128,160,192,224,256,288,320,352,384,416,448},
  86         {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320,384},
  87         {  0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320}
  88     },
  89     {   {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160,176,192,224,256},
  90         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160},
  91         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160}
  92     },
  93 };
  94
  95 static const int sSamplesPerFrame[2][3] =
  96 {
  97     {  384,     1152,    1152 },
  98     {  384,     1152,     576 }
  99 };
 100
 101 static const int sBitsPerSlot[3] = {
 102     32,
 103     8,
 104     8
 105 };
 106
 107 static int mp3len(void *data, int *samplesPerFrame, int *sampleRate)
 108 {
 109     uint32_t header = AV_RB32(data);
 110     int layerID = 3 - ((header >> 17) & 0x03);
 111     int bitRateID = ((header >> 12) & 0x0f);
 112     int sampleRateID = ((header >> 10) & 0x03);
 113     int bitsPerSlot = sBitsPerSlot[layerID];
 114     int isPadded = ((header >> 9) & 0x01);
 115     static int const mode_tab[4]= {2,3,1,0};
 116     int mode= mode_tab[(header >> 19) & 0x03];
 117     int mpeg_id= mode>0;
 118     int temp0, temp1, bitRate;
 119
 120     if ( (( header >> 21 ) & 0x7ff) != 0x7ff || mode == 3 || layerID==3 || sampleRateID==3) {
 121         return -1;
 122     }
 123
 124     if(!samplesPerFrame) samplesPerFrame= &temp0;
 125     if(!sampleRate     ) sampleRate     = &temp1;
 126
 127 //    *isMono = ((header >>  6) & 0x03) == 0x03;
 128
 129     *sampleRate = sSampleRates[sampleRateID]>>mode;
 130     bitRate = sBitRates[mpeg_id][layerID][bitRateID] * 1000;
 131     *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[mpeg_id][layerID];
 132 //av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "sr:%d br:%d spf:%d l:%d m:%d\n", *sampleRate, bitRate, *samplesPerFrame, layerID, mode);
 133
 134     return *samplesPerFrame * bitRate / (bitsPerSlot * *sampleRate) + isPadded;
 135 }
 136
 137 static int MP3lame_encode_frame(AVCodecContext *avctx,
 138                                 unsigned char *frame, int buf_size, void *data)
 139 {
 140     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 141     int len;
 142     int lame_result;
 143
 144     /* lame 3.91 dies on '1-channel interleaved' data */
 145
 146     if(data){
 147         if (s->stereo) {
 148             lame_result = lame_encode_buffer_interleaved(
 149                 s->gfp,
 150                 data,
 151                 avctx->frame_size,
 152                 s->buffer + s->buffer_index,
 153                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 154                 );
 155         } else {
 156             lame_result = lame_encode_buffer(
 157                 s->gfp,
 158                 data,
 159                 data,
 160                 avctx->frame_size,
 161                 s->buffer + s->buffer_index,
 162                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 163                 );
 164         }
 165     }else{
 166         lame_result= lame_encode_flush(
 167                 s->gfp,
 168                 s->buffer + s->buffer_index,
 169                 BUFFER_SIZE - s->buffer_index
 170                 );
 171     }
 172
 173     if(lame_result==-1) {
 174         /* output buffer too small */
 175         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);
 176         return 0;
 177     }
 178
 179     s->buffer_index += lame_result;
 180
 181     if(s->buffer_index<4)
 182         return 0;
 183
 184         len= mp3len(s->buffer, NULL, NULL);
 185 //av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "in:%d packet-len:%d index:%d\n", avctx->frame_size, len, s->buffer_index);
 186         if(len <= s->buffer_index){
 187             memcpy(frame, s->buffer, len);
 188             s->buffer_index -= len;
 189
 190             memmove(s->buffer, s->buffer+len, s->buffer_index);
 191             //FIXME fix the audio codec API, so we do not need the memcpy()
 192 /*for(i=0; i<len; i++){
 193     av_log(avctx, AV_LOG_DEBUG, "%2X ", frame[i]);
 194 }*/
 195             return len;
 196         }else
 197             return 0;
 198 }
 199
 200 static int MP3lame_encode_close(AVCodecContext *avctx)
 201 {
 202     Mp3AudioContext *s = avctx->priv_data;
 203
 204     av_freep(&avctx->coded_frame);
 205
 206     lame_close(s->gfp);
 207     return 0;
 208 }
 209
 210
 211 AVCodec libmp3lame_encoder = {
 212     "libmp3lame",
 213     CODEC_TYPE_AUDIO,
 214     CODEC_ID_MP3,
 215     sizeof(Mp3AudioContext),
 216     MP3lame_encode_init,
 217     MP3lame_encode_frame,
 218     MP3lame_encode_close,
 219     .capabilities= CODEC_CAP_DELAY,
 220 };