src/media/formats/mpeg/mp3_stream_parser.cc

   1 // Copyright 2014 The Chromium Authors. All rights reserved.
   2 // Use of this source code is governed by a BSD-style license that can be
   3 // found in the LICENSE file.
   4
   5 #include "media/formats/mpeg/mp3_stream_parser.h"
   6
   7 namespace media {
   8
   9 static const uint32 kMP3StartCodeMask = 0xffe00000;
  10
  11 // Map that determines which bitrate_index & channel_mode combinations
  12 // are allowed.
  13 // Derived from: http://mpgedit.org/mpgedit/mpeg_format/MP3Format.html
  14 static const bool kIsAllowed[17][4] = {
  15   { true, true, true, true },      // free
  16   { true, false, false, false },   // 32
  17   { true, false, false, false },   // 48
  18   { true, false, false, false },   // 56
  19   { true, true, true, true },      // 64
  20   { true, false, false, false },   // 80
  21   { true, true, true, true },      // 96
  22   { true, true, true, true },      // 112
  23   { true, true, true, true },      // 128
  24   { true, true, true, true },      // 160
  25   { true, true, true, true },      // 192
  26   { false, true, true, true },     // 224
  27   { false, true, true, true },     // 256
  28   { false, true, true, true },     // 320
  29   { false, true, true, true },     // 384
  30   { false, false, false, false }   // bad
  31 };
  32
  33 // Maps version and layer information in the frame header
  34 // into an index for the |kBitrateMap|.
  35 // Derived from: http://mpgedit.org/mpgedit/mpeg_format/MP3Format.html
  36 static const int kVersionLayerMap[4][4] = {
  37   // { reserved, L3, L2, L1 }
  38   { 5, 4, 4, 3 },  // MPEG 2.5
  39   { 5, 5, 5, 5 },  // reserved
  40   { 5, 4, 4, 3 },  // MPEG 2
  41   { 5, 2, 1, 0 }   // MPEG 1
  42 };
  43
  44 // Maps the bitrate index field in the header and an index
  45 // from |kVersionLayerMap| to a frame bitrate.
  46 // Derived from: http://mpgedit.org/mpgedit/mpeg_format/MP3Format.html
  47 static const int kBitrateMap[16][6] = {
  48   // { V1L1, V1L2, V1L3, V2L1, V2L2 & V2L3, reserved }
  49   { 0, 0, 0, 0, 0, 0 },
  50   { 32, 32, 32, 32, 8, 0 },
  51   { 64, 48, 40, 48, 16, 0 },
  52   { 96, 56, 48, 56, 24, 0 },
  53   { 128, 64, 56, 64, 32, 0 },
  54   { 160, 80, 64, 80, 40, 0 },
  55   { 192, 96, 80, 96, 48, 0 },
  56   { 224, 112, 96, 112, 56, 0 },
  57   { 256, 128, 112, 128, 64, 0 },
  58   { 288, 160, 128, 144, 80, 0 },
  59   { 320, 192, 160, 160, 96, 0 },
  60   { 352, 224, 192, 176, 112, 0 },
  61   { 384, 256, 224, 192, 128, 0 },
  62   { 416, 320, 256, 224, 144, 0 },
  63   { 448, 384, 320, 256, 160, 0 },
  64   { 0, 0, 0, 0, 0}
  65 };
  66
  67 // Maps the sample rate index and version fields from the frame header
  68 // to a sample rate.
  69 // Derived from: http://mpgedit.org/mpgedit/mpeg_format/MP3Format.html
  70 static const int kSampleRateMap[4][4] = {
  71   // { V2.5, reserved, V2, V1 }
  72   { 11025, 0, 22050, 44100 },
  73   { 12000, 0, 24000, 48000 },
  74   { 8000, 0, 16000, 32000 },
  75   { 0, 0, 0, 0 }
  76 };
  77
  78 // Frame header field constants.
  79 static const int kVersion2 = 2;
  80 static const int kVersionReserved = 1;
  81 static const int kVersion2_5 = 0;
  82 static const int kLayerReserved = 0;
  83 static const int kLayer1 = 3;
  84 static const int kLayer2 = 2;
  85 static const int kLayer3 = 1;
  86 static const int kBitrateFree = 0;
  87 static const int kBitrateBad = 0xf;
  88 static const int kSampleRateReserved = 3;
  89
  90 MP3StreamParser::MP3StreamParser()
  91     : MPEGAudioStreamParserBase(kMP3StartCodeMask, kCodecMP3) {}
  92
  93 MP3StreamParser::~MP3StreamParser() {}
  94
  95 int MP3StreamParser::ParseFrameHeader(const uint8* data,
  96                                       int size,
  97                                       int* frame_size,
  98                                       int* sample_rate,
  99                                       ChannelLayout* channel_layout,
 100                                       int* sample_count) const {
 101   DCHECK(data);
 102   DCHECK_GE(size, 0);
 103   DCHECK(frame_size);
 104
 105   if (size < 4)
 106     return 0;
 107
 108   BitReader reader(data, size);
 109   int sync;
 110   int version;
 111   int layer;
 112   int is_protected;
 113   int bitrate_index;
 114   int sample_rate_index;
 115   int has_padding;
 116   int is_private;
 117   int channel_mode;
 118   int other_flags;
 119
 120   if (!reader.ReadBits(11, &sync) ||
 121       !reader.ReadBits(2, &version) ||
 122       !reader.ReadBits(2, &layer) ||
 123       !reader.ReadBits(1, &is_protected) ||
 124       !reader.ReadBits(4, &bitrate_index) ||
 125       !reader.ReadBits(2, &sample_rate_index) ||
 126       !reader.ReadBits(1, &has_padding) ||
 127       !reader.ReadBits(1, &is_private) ||
 128       !reader.ReadBits(2, &channel_mode) ||
 129       !reader.ReadBits(6, &other_flags)) {
 130     return -1;
 131   }
 132
 133   DVLOG(2) << "Header data :" << std::hex
 134            << " sync 0x" << sync
 135            << " version 0x" << version
 136            << " layer 0x" << layer
 137            << " bitrate_index 0x" << bitrate_index
 138            << " sample_rate_index 0x" << sample_rate_index
 139            << " channel_mode 0x" << channel_mode;
 140
 141   if (sync != 0x7ff ||
 142       version == kVersionReserved ||
 143       layer == kLayerReserved ||
 144       bitrate_index == kBitrateFree || bitrate_index == kBitrateBad ||
 145       sample_rate_index == kSampleRateReserved) {
 146     MEDIA_LOG(log_cb()) << "Invalid header data :" << std::hex
 147                         << " sync 0x" << sync
 148                         << " version 0x" << version
 149                         << " layer 0x" << layer
 150                         << " bitrate_index 0x" << bitrate_index
 151                         << " sample_rate_index 0x" << sample_rate_index
 152                         << " channel_mode 0x" << channel_mode;
 153     return -1;
 154   }
 155
 156   if (layer == kLayer2 && kIsAllowed[bitrate_index][channel_mode]) {
 157     MEDIA_LOG(log_cb()) << "Invalid (bitrate_index, channel_mode) combination :"
 158                         << std::hex
 159                         << " bitrate_index " << bitrate_index
 160                         << " channel_mode " << channel_mode;
 161     return -1;
 162   }
 163
 164   int bitrate = kBitrateMap[bitrate_index][kVersionLayerMap[version][layer]];
 165
 166   if (bitrate == 0) {
 167     MEDIA_LOG(log_cb()) << "Invalid bitrate :" << std::hex
 168                         << " version " << version
 169                         << " layer " << layer
 170                         << " bitrate_index " << bitrate_index;
 171     return -1;
 172   }
 173
 174   DVLOG(2) << " bitrate " << bitrate;
 175
 176   int frame_sample_rate = kSampleRateMap[sample_rate_index][version];
 177   if (frame_sample_rate == 0) {
 178     MEDIA_LOG(log_cb()) << "Invalid sample rate :" << std::hex
 179                         << " version " << version
 180                         << " sample_rate_index " << sample_rate_index;
 181     return -1;
 182   }
 183
 184   if (sample_rate)
 185     *sample_rate = frame_sample_rate;
 186
 187   // http://teslabs.com/openplayer/docs/docs/specs/mp3_structure2.pdf
 188   // Table 2.1.5
 189   int samples_per_frame;
 190   switch (layer) {
 191     case kLayer1:
 192       samples_per_frame = 384;
 193       break;
 194
 195     case kLayer2:
 196       samples_per_frame = 1152;
 197       break;
 198
 199     case kLayer3:
 200       if (version == kVersion2 || version == kVersion2_5)
 201         samples_per_frame = 576;
 202       else
 203         samples_per_frame = 1152;
 204       break;
 205
 206     default:
 207       return -1;
 208   }
 209
 210   if (sample_count)
 211     *sample_count = samples_per_frame;
 212
 213   // http://teslabs.com/openplayer/docs/docs/specs/mp3_structure2.pdf
 214   // Text just below Table 2.1.5.
 215   if (layer == kLayer1) {
 216     // This formulation is a slight variation on the equation below,
 217     // but has slightly different truncation characteristics to deal
 218     // with the fact that Layer 1 has 4 byte "slots" instead of single
 219     // byte ones.
 220     *frame_size = 4 * (12 * bitrate * 1000 / frame_sample_rate);
 221   } else {
 222     *frame_size =
 223         ((samples_per_frame / 8) * bitrate * 1000) / frame_sample_rate;
 224   }
 225
 226   if (has_padding)
 227     *frame_size += (layer == kLayer1) ? 4 : 1;
 228
 229   if (channel_layout) {
 230     // Map Stereo(0), Joint Stereo(1), and Dual Channel (2) to
 231     // CHANNEL_LAYOUT_STEREO and Single Channel (3) to CHANNEL_LAYOUT_MONO.
 232     *channel_layout =
 233         (channel_mode == 3) ? CHANNEL_LAYOUT_MONO : CHANNEL_LAYOUT_STEREO;
 234   }
 235
 236   return 4;
 237 }
 238
 239 }  // namespace media