libavformat/cafenc.c

   1 /*
   2  * Core Audio Format muxer
   3  * Copyright (c) 2011 Carl Eugen Hoyos
   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 #include "avformat.h"
  23 #include "caf.h"
  24 #include "isom.h"
  25 #include "avio_internal.h"
  26 #include "mux.h"
  27 #include "libavutil/intfloat.h"
  28 #include "libavutil/dict.h"
  29
  30 #define FRAME_SIZE_OFFSET 40
  31
  32 typedef struct {
  33     int64_t data;
  34     int size_buffer_size;
  35     int size_entries_used;
  36     int packets;
  37 } CAFContext;
  38
  39 static uint32_t codec_flags(enum AVCodecID codec_id) {
  40     switch (codec_id) {
  41     case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE:
  42     case AV_CODEC_ID_PCM_F64BE:
  43         return 1; //< kCAFLinearPCMFormatFlagIsFloat
  44     case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
  45     case AV_CODEC_ID_PCM_S24LE:
  46     case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE:
  47         return 2; //< kCAFLinearPCMFormatFlagIsLittleEndian
  48     case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE:
  49     case AV_CODEC_ID_PCM_F64LE:
  50         return 3; //< kCAFLinearPCMFormatFlagIsFloat | kCAFLinearPCMFormatFlagIsLittleEndian
  51     default:
  52         return 0;
  53     }
  54 }
  55
  56 static uint32_t samples_per_packet(const AVCodecParameters *par) {
  57     enum AVCodecID codec_id = par->codec_id;
  58     int channels = par->ch_layout.nb_channels, block_align = par->block_align;
  59     int frame_size = par->frame_size, sample_rate = par->sample_rate;
  60
  61     switch (codec_id) {
  62     case AV_CODEC_ID_PCM_S8:
  63     case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
  64     case AV_CODEC_ID_PCM_S16BE:
  65     case AV_CODEC_ID_PCM_S24LE:
  66     case AV_CODEC_ID_PCM_S24BE:
  67     case AV_CODEC_ID_PCM_S32LE:
  68     case AV_CODEC_ID_PCM_S32BE:
  69     case AV_CODEC_ID_PCM_F32LE:
  70     case AV_CODEC_ID_PCM_F32BE:
  71     case AV_CODEC_ID_PCM_F64LE:
  72     case AV_CODEC_ID_PCM_F64BE:
  73     case AV_CODEC_ID_PCM_ALAW:
  74     case AV_CODEC_ID_PCM_MULAW:
  75         return 1;
  76     case AV_CODEC_ID_MACE3:
  77     case AV_CODEC_ID_MACE6:
  78         return 6;
  79     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_QT:
  80         return 64;
  81     case AV_CODEC_ID_AMR_NB:
  82     case AV_CODEC_ID_GSM:
  83     case AV_CODEC_ID_ILBC:
  84     case AV_CODEC_ID_QCELP:
  85         return 160;
  86     case AV_CODEC_ID_GSM_MS:
  87         return 320;
  88     case AV_CODEC_ID_MP1:
  89         return 384;
  90     case AV_CODEC_ID_OPUS:
  91         return frame_size * 48000 / sample_rate;
  92     case AV_CODEC_ID_MP2:
  93     case AV_CODEC_ID_MP3:
  94         return 1152;
  95     case AV_CODEC_ID_AC3:
  96         return 1536;
  97     case AV_CODEC_ID_QDM2:
  98     case AV_CODEC_ID_QDMC:
  99         return 2048 * channels;
 100     case AV_CODEC_ID_ALAC:
 101         return 4096;
 102     case AV_CODEC_ID_ADPCM_IMA_WAV:
 103         return (block_align - 4 * channels) * 8 / (4 * channels) + 1;
 104     case AV_CODEC_ID_ADPCM_MS:
 105         return (block_align - 7 * channels) * 2 / channels + 2;
 106     default:
 107         return 0;
 108     }
 109 }
 110
 111 static int caf_write_header(AVFormatContext *s)
 112 {
 113     AVIOContext *pb = s->pb;
 114     AVCodecParameters *par = s->streams[0]->codecpar;
 115     CAFContext *caf = s->priv_data;
 116     const AVDictionaryEntry *t = NULL;
 117     unsigned int codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_caf_tags, par->codec_id);
 118     int64_t chunk_size = 0;
 119     int frame_size = par->frame_size, sample_rate = par->sample_rate;
 120
 121     if (s->nb_streams != 1) {
 122         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "CAF files have exactly one stream\n");
 123         return AVERROR(EINVAL);
 124     }
 125
 126     switch (par->codec_id) {
 127     case AV_CODEC_ID_AAC:
 128         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "muxing codec currently unsupported\n");
 129         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 130     }
 131
 132     if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS && par->ch_layout.nb_channels > 2) {
 133         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only mono and stereo are supported for Opus\n");
 134         return AVERROR_INVALIDDATA;
 135     }
 136
 137     if (!codec_tag) {
 138         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported codec\n");
 139         return AVERROR_INVALIDDATA;
 140     }
 141
 142     if (!par->block_align && !(pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL)) {
 143         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Muxing variable packet size not supported on non seekable output\n");
 144         return AVERROR_INVALIDDATA;
 145     }
 146
 147     if (par->codec_id != AV_CODEC_ID_MP3 || frame_size != 576)
 148         frame_size = samples_per_packet(par);
 149
 150     if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS)
 151         sample_rate = 48000;
 152
 153     ffio_wfourcc(pb, "caff"); //< mFileType
 154     avio_wb16(pb, 1);         //< mFileVersion
 155     avio_wb16(pb, 0);         //< mFileFlags
 156
 157     ffio_wfourcc(pb, "desc");                         //< Audio Description chunk
 158     avio_wb64(pb, 32);                                //< mChunkSize
 159     avio_wb64(pb, av_double2int(sample_rate));        //< mSampleRate
 160     avio_wl32(pb, codec_tag);                         //< mFormatID
 161     avio_wb32(pb, codec_flags(par->codec_id));        //< mFormatFlags
 162     avio_wb32(pb, par->block_align);                  //< mBytesPerPacket
 163     avio_wb32(pb, frame_size);                        //< mFramesPerPacket
 164     avio_wb32(pb, par->ch_layout.nb_channels);        //< mChannelsPerFrame
 165     avio_wb32(pb, av_get_bits_per_sample(par->codec_id)); //< mBitsPerChannel
 166
 167     if (par->ch_layout.order == AV_CHANNEL_ORDER_NATIVE) {
 168         ffio_wfourcc(pb, "chan");
 169         avio_wb64(pb, 12);
 170         ff_mov_write_chan(pb, par->ch_layout.u.mask);
 171     }
 172
 173     if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_ALAC) {
 174         ffio_wfourcc(pb, "kuki");
 175         avio_wb64(pb, 12 + par->extradata_size);
 176         avio_write(pb, "\0\0\0\14frmaalac", 12);
 177         avio_write(pb, par->extradata, par->extradata_size);
 178     } else if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_AMR_NB) {
 179         ffio_wfourcc(pb, "kuki");
 180         avio_wb64(pb, 29);
 181         avio_write(pb, "\0\0\0\14frmasamr", 12);
 182         avio_wb32(pb, 0x11); /* size */
 183         avio_write(pb, "samrFFMP", 8);
 184         avio_w8(pb, 0); /* decoder version */
 185
 186         avio_wb16(pb, 0x81FF); /* Mode set (all modes for AMR_NB) */
 187         avio_w8(pb, 0x00); /* Mode change period (no restriction) */
 188         avio_w8(pb, 0x01); /* Frames per sample */
 189     } else if (par->codec_id == AV_CODEC_ID_QDM2 || par->codec_id == AV_CODEC_ID_QDMC) {
 190         ffio_wfourcc(pb, "kuki");
 191         avio_wb64(pb, par->extradata_size);
 192         avio_write(pb, par->extradata, par->extradata_size);
 193     }
 194
 195     ff_standardize_creation_time(s);
 196     if (av_dict_count(s->metadata)) {
 197         ffio_wfourcc(pb, "info"); //< Information chunk
 198         while ((t = av_dict_iterate(s->metadata, t))) {
 199             chunk_size += strlen(t->key) + strlen(t->value) + 2;
 200         }
 201         avio_wb64(pb, chunk_size + 4);
 202         avio_wb32(pb, av_dict_count(s->metadata));
 203         t = NULL;
 204         while ((t = av_dict_iterate(s->metadata, t))) {
 205             avio_put_str(pb, t->key);
 206             avio_put_str(pb, t->value);
 207         }
 208     }
 209
 210     ffio_wfourcc(pb, "data"); //< Audio Data chunk
 211     caf->data = avio_tell(pb);
 212     avio_wb64(pb, -1);        //< mChunkSize
 213     avio_wb32(pb, 0);         //< mEditCount
 214
 215     return 0;
 216 }
 217
 218 static int caf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 219 {
 220     CAFContext *caf = s->priv_data;
 221     AVStream *const st = s->streams[0];
 222
 223     if (!st->codecpar->block_align) {
 224         uint8_t *pkt_sizes;
 225         int i, alloc_size = caf->size_entries_used + 5U;
 226         if (alloc_size < 0)
 227             return AVERROR(ERANGE);
 228
 229         pkt_sizes = av_fast_realloc(st->priv_data,
 230                                     &caf->size_buffer_size,
 231                                     alloc_size);
 232         if (!pkt_sizes)
 233             return AVERROR(ENOMEM);
 234         st->priv_data = pkt_sizes;
 235         for (i = 4; i > 0; i--) {
 236             unsigned top = pkt->size >> i * 7;
 237             if (top)
 238                 pkt_sizes[caf->size_entries_used++] = 128 | top;
 239         }
 240         pkt_sizes[caf->size_entries_used++] = pkt->size & 127;
 241         caf->packets++;
 242     }
 243     avio_write(s->pb, pkt->data, pkt->size);
 244     return 0;
 245 }
 246
 247 static int caf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 248 {
 249     CAFContext *caf = s->priv_data;
 250     AVIOContext *pb = s->pb;
 251     AVStream *st = s->streams[0];
 252     AVCodecParameters *par = st->codecpar;
 253
 254     if (pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL) {
 255         int64_t file_size = avio_tell(pb);
 256
 257         avio_seek(pb, caf->data, SEEK_SET);
 258         avio_wb64(pb, file_size - caf->data - 8);
 259         if (!par->block_align) {
 260             int packet_size = samples_per_packet(par);
 261             if (!packet_size) {
 262                 packet_size = st->duration / (caf->packets - 1);
 263                 avio_seek(pb, FRAME_SIZE_OFFSET, SEEK_SET);
 264                 avio_wb32(pb, packet_size);
 265             }
 266             avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
 267             ffio_wfourcc(pb, "pakt");
 268             avio_wb64(pb, caf->size_entries_used + 24U);
 269             avio_wb64(pb, caf->packets); ///< mNumberPackets
 270             avio_wb64(pb, caf->packets * packet_size); ///< mNumberValidFrames
 271             avio_wb32(pb, 0); ///< mPrimingFrames
 272             avio_wb32(pb, 0); ///< mRemainderFrames
 273             avio_write(pb, st->priv_data, caf->size_entries_used);
 274         }
 275     }
 276     return 0;
 277 }
 278
 279 const FFOutputFormat ff_caf_muxer = {
 280     .p.name         = "caf",
 281     .p.long_name    = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apple CAF (Core Audio Format)"),
 282     .p.mime_type    = "audio/x-caf",
 283     .p.extensions   = "caf",
 284     .priv_data_size = sizeof(CAFContext),
 285     .p.audio_codec  = AV_CODEC_ID_PCM_S16BE,
 286     .p.video_codec  = AV_CODEC_ID_NONE,
 287     .write_header   = caf_write_header,
 288     .write_packet   = caf_write_packet,
 289     .write_trailer  = caf_write_trailer,
 290     .p.codec_tag    = ff_caf_codec_tags_list,
 291 };