src/media/formats/mpeg/mpeg1_audio_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/mpeg1_audio_stream_parser.h"
   6
   7 namespace media {
   8
   9 static const uint32 kMPEG1StartCodeMask = 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 // Offset in bytes from the end of the MP3 header to "Xing" or "Info" tags which
  79 // indicate a frame is silent metadata frame.  Values taken from FFmpeg.
  80 static const int kXingHeaderMap[2][2] = {{32, 17}, {17, 9}};
  81
  82 // Frame header field constants.
  83 static const int kBitrateFree = 0;
  84 static const int kBitrateBad = 0xf;
  85 static const int kSampleRateReserved = 3;
  86 static const int kCodecDelay = 529;
  87
  88 // static
  89 bool MPEG1AudioStreamParser::ParseHeader(
  90     const LogCB& log_cb,
  91     const uint8* data,
  92     Header* header) {
  93   BitReader reader(data, kHeaderSize);
  94   int sync;
  95   int version;
  96   int layer;
  97   int is_protected;
  98   int bitrate_index;
  99   int sample_rate_index;
 100   int has_padding;
 101   int is_private;
 102   int channel_mode;
 103   int other_flags;
 104
 105   if (!reader.ReadBits(11, &sync) ||
 106       !reader.ReadBits(2, &version) ||
 107       !reader.ReadBits(2, &layer) ||
 108       !reader.ReadBits(1, &is_protected) ||
 109       !reader.ReadBits(4, &bitrate_index) ||
 110       !reader.ReadBits(2, &sample_rate_index) ||
 111       !reader.ReadBits(1, &has_padding) ||
 112       !reader.ReadBits(1, &is_private) ||
 113       !reader.ReadBits(2, &channel_mode) ||
 114       !reader.ReadBits(6, &other_flags)) {
 115     return false;
 116   }
 117
 118   DVLOG(2) << "Header data :" << std::hex
 119            << " sync 0x" << sync
 120            << " version 0x" << version
 121            << " layer 0x" << layer
 122            << " bitrate_index 0x" << bitrate_index
 123            << " sample_rate_index 0x" << sample_rate_index
 124            << " channel_mode 0x" << channel_mode;
 125
 126   if (sync != 0x7ff ||
 127       version == kVersionReserved ||
 128       layer == kLayerReserved ||
 129       bitrate_index == kBitrateFree || bitrate_index == kBitrateBad ||
 130       sample_rate_index == kSampleRateReserved) {
 131     MEDIA_LOG(log_cb) << "Invalid header data :" << std::hex
 132                       << " sync 0x" << sync
 133                       << " version 0x" << version
 134                       << " layer 0x" << layer
 135                       << " bitrate_index 0x" << bitrate_index
 136                       << " sample_rate_index 0x" << sample_rate_index
 137                       << " channel_mode 0x" << channel_mode;
 138     return false;
 139   }
 140
 141   if (layer == kLayer2 && kIsAllowed[bitrate_index][channel_mode]) {
 142     MEDIA_LOG(log_cb) << "Invalid (bitrate_index, channel_mode) combination :"
 143                       << std::hex
 144                       << " bitrate_index " << bitrate_index
 145                       << " channel_mode " << channel_mode;
 146     return false;
 147   }
 148
 149   int bitrate = kBitrateMap[bitrate_index][kVersionLayerMap[version][layer]];
 150
 151   if (bitrate == 0) {
 152     MEDIA_LOG(log_cb) << "Invalid bitrate :" << std::hex
 153                       << " version " << version
 154                       << " layer " << layer
 155                       << " bitrate_index " << bitrate_index;
 156     return false;
 157   }
 158
 159   DVLOG(2) << " bitrate " << bitrate;
 160
 161   int frame_sample_rate = kSampleRateMap[sample_rate_index][version];
 162   if (frame_sample_rate == 0) {
 163     MEDIA_LOG(log_cb) << "Invalid sample rate :" << std::hex
 164                       << " version " << version
 165                       << " sample_rate_index " << sample_rate_index;
 166     return false;
 167   }
 168   header->sample_rate = frame_sample_rate;
 169
 170   // http://teslabs.com/openplayer/docs/docs/specs/mp3_structure2.pdf
 171   // Table 2.1.5
 172   int samples_per_frame;
 173   switch (layer) {
 174     case kLayer1:
 175       samples_per_frame = 384;
 176       break;
 177
 178     case kLayer2:
 179       samples_per_frame = 1152;
 180       break;
 181
 182     case kLayer3:
 183       if (version == kVersion2 || version == kVersion2_5)
 184         samples_per_frame = 576;
 185       else
 186         samples_per_frame = 1152;
 187       break;
 188
 189     default:
 190       return false;
 191   }
 192   header->sample_count = samples_per_frame;
 193
 194   // http://teslabs.com/openplayer/docs/docs/specs/mp3_structure2.pdf
 195   // Text just below Table 2.1.5.
 196   if (layer == kLayer1) {
 197     // This formulation is a slight variation on the equation below,
 198     // but has slightly different truncation characteristics to deal
 199     // with the fact that Layer 1 has 4 byte "slots" instead of single
 200     // byte ones.
 201     header->frame_size = 4 * (12 * bitrate * 1000 / frame_sample_rate);
 202   } else {
 203     header->frame_size =
 204         ((samples_per_frame / 8) * bitrate * 1000) / frame_sample_rate;
 205   }
 206
 207   if (has_padding)
 208     header->frame_size += (layer == kLayer1) ? 4 : 1;
 209
 210   // Map Stereo(0), Joint Stereo(1), and Dual Channel (2) to
 211   // CHANNEL_LAYOUT_STEREO and Single Channel (3) to CHANNEL_LAYOUT_MONO.
 212   header->channel_layout =
 213       (channel_mode == 3) ? CHANNEL_LAYOUT_MONO : CHANNEL_LAYOUT_STEREO;
 214
 215   header->version = static_cast<Version>(version);
 216   header->layer = static_cast<Layer>(layer);
 217   header->channel_mode = channel_mode;
 218   return true;
 219 }
 220
 221
 222 MPEG1AudioStreamParser::MPEG1AudioStreamParser()
 223     : MPEGAudioStreamParserBase(kMPEG1StartCodeMask, kCodecMP3, kCodecDelay) {}
 224
 225 MPEG1AudioStreamParser::~MPEG1AudioStreamParser() {}
 226
 227 int MPEG1AudioStreamParser::ParseFrameHeader(const uint8* data,
 228                                              int size,
 229                                              int* frame_size,
 230                                              int* sample_rate,
 231                                              ChannelLayout* channel_layout,
 232                                              int* sample_count,
 233                                              bool* metadata_frame) const {
 234   DCHECK(data);
 235   DCHECK_GE(size, 0);
 236   DCHECK(frame_size);
 237
 238   if (size < kHeaderSize)
 239     return 0;
 240
 241   Header header;
 242   if (!ParseHeader(log_cb(), data, &header))
 243     return -1;
 244
 245   *frame_size = header.frame_size;
 246   if (sample_rate)
 247     *sample_rate = header.sample_rate;
 248   if (sample_count)
 249     *sample_count = header.sample_count;
 250   if (channel_layout)
 251     *channel_layout = header.channel_layout;
 252   if (metadata_frame)
 253     *metadata_frame = false;
 254
 255   const int header_bytes_read = kHeaderSize;
 256   if (header.layer != kLayer3)
 257     return header_bytes_read;
 258
 259   // Check if this is a XING frame and tell the base parser to skip it if so.
 260   const int xing_header_index =
 261       kXingHeaderMap[header.version == kVersion2 ||
 262                      header.version == kVersion2_5][header.channel_mode == 3];
 263   uint32_t tag = 0;
 264
 265   // It's not a XING frame if the frame isn't big enough to be one.
 266   if (*frame_size <
 267       header_bytes_read + xing_header_index + static_cast<int>(sizeof(tag))) {
 268     return header_bytes_read;
 269   }
 270
 271   // If we don't have enough data available to check, return 0 so frame parsing
 272   // will be retried once more data is available.
 273   BitReader reader(data + header_bytes_read, size - header_bytes_read);
 274   if (!reader.SkipBits(xing_header_index * 8) ||
 275       !reader.ReadBits(sizeof(tag) * 8, &tag)) {
 276     return 0;
 277   }
 278
 279   // Check to see if the tag contains 'Xing' or 'Info'
 280   if (tag == 0x496e666f || tag == 0x58696e67) {
 281     MEDIA_LOG(log_cb()) << "Skipping XING header.";
 282     if (metadata_frame)
 283       *metadata_frame = true;
 284     return header_bytes_read + reader.bits_read() / 8;
 285   }
 286
 287   // If it wasn't a XING frame, just return the number consumed bytes.
 288   return header_bytes_read;
 289 }
 290
 291 }  // namespace media