mp3_afh.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2003-2007 Andre Noll <maan@systemlinux.org>
   3  *
   4  *     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  *     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  *     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  *     (at your option) any later version.
   8  *
   9  *     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  *     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  *     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  *     GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  *     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  *     along with this program; if not, write to the Free Software
  16  *     Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  17  */
  18
  19 /** \file mp3_afh.c para_server's mp3 audio format handler */
  20
  21 /*
  22  * This file is based in part on mp3tech.c and mp3tech.h, Copyright (C)
  23  * 2000-2001 Cedric Tefft <cedric@earthling.net>, which in turn is based
  24  * in part on
  25  *
  26  *      * MP3Info 0.5 by Ricardo Cerqueira <rmc@rccn.net>
  27  *      * MP3Stat 0.9 by Ed Sweetman <safemode@voicenet.com> and
  28  *                       Johannes Overmann <overmann@iname.com>
  29  */
  30
  31 #include "server.cmdline.h"
  32 #include "server.h"
  33 #include "vss.h"
  34 #include "afh.h"
  35 #include "error.h"
  36 #include "fd.h"
  37 #include "string.h"
  38
  39 /** \cond some defines and structs which are only used in this file */
  40
  41 /*
  42  * MIN_CONSEC_GOOD_FRAMES defines how many consecutive valid MP3 frames we need
  43  * to see before we decide we are looking at a real MP3 file
  44  */
  45 #define MIN_CONSEC_GOOD_FRAMES 4
  46
  47 #define FRAME_HEADER_SIZE 4
  48 #define MIN_FRAME_SIZE 21
  49
  50 struct mp3header {
  51         unsigned long sync;
  52         unsigned int version;
  53         unsigned int layer;
  54         unsigned int crc;
  55         unsigned int bitrate;
  56         unsigned int freq;
  57         unsigned int padding;
  58         unsigned int mode;
  59         unsigned int copyright;
  60         unsigned int original;
  61         unsigned int emphasis;
  62 };
  63
  64 struct id3tag {
  65         char title[31];
  66         char artist[31];
  67         char album[31];
  68         char year[5];
  69         char comment[31];
  70 };
  71
  72 struct mp3info {
  73         char *filename;
  74         struct mp3header header;
  75         int id3_isvalid;
  76         struct id3tag id3;
  77         int vbr;
  78         long unsigned br_average;
  79         long unsigned seconds;
  80         int freq;
  81 };
  82
  83 /** \endcond */
  84 static int frequencies[3][4] = {
  85         {22050,24000,16000,50000}, /* MPEG 2.0 */
  86         {44100,48000,32000,50000}, /* MPEG 1.0 */
  87         {11025,12000,8000,50000} /* MPEG 2.5 */
  88 };
  89
  90 static int mp3info_bitrate[2][3][14] = {
  91 { /* MPEG 2.0 */
  92         {32,48,56,64,80,96,112,128,144,160,176,192,224,256}, /* layer 1 */
  93         {8,16,24,32,40,48,56,64,80,96,112,128,144,160}, /* layer 2 */
  94         {8,16,24,32,40,48,56,64,80,96,112,128,144,160} /* layer 3 */
  95 },
  96
  97 { /* MPEG 1.0 */
  98         {32,64,96,128,160,192,224,256,288,320,352,384,416,448}, /* layer 1 */
  99         {32,48,56,64,80,96,112,128,160,192,224,256,320,384}, /* layer 2 */
 100         {32,40,48,56,64,80,96,112,128,160,192,224,256,320} /* layer 3 */
 101 }
 102 };
 103
 104 static int frame_size_index[] = {24000, 72000, 72000};
 105 static const char *mode_text[] = {"stereo", "joint stereo", "dual channel", "mono", "invalid"};
 106
 107 static FILE *infile;
 108 static struct mp3info mp3;
 109 static struct audio_format_handler *af;
 110 static ssize_t *chunk_table, num_chunks;
 111
 112 static int header_frequency(struct mp3header *h)
 113 {
 114         if (h->version > 2 || h->freq > 3)
 115                 return -E_HEADER_FREQ;
 116         return frequencies[h->version][h->freq];
 117 }
 118
 119 static const char *header_mode(struct mp3header *h)
 120 {
 121         if (h->mode > 4)
 122                 h->mode = 4; /* invalid */
 123         return mode_text[h->mode];
 124 }
 125 static int header_bitrate(struct mp3header *h)
 126 {
 127         if (h->layer > 3 || h->bitrate > 14)
 128                 return -E_HEADER_BITRATE;
 129         return mp3info_bitrate[h->version & 1][3 - h->layer][h->bitrate - 1];
 130 }
 131
 132 static int frame_length(struct mp3header *header)
 133 {
 134         int hb, hf = header_frequency(header);
 135
 136         if (hf < 0)
 137                 return hf;
 138         hb = header_bitrate(header);
 139         if (hb < 0)
 140                 return hb;
 141         if (header->sync != 0xFFE || header->layer > 3)
 142                 return -E_FRAME;
 143         return frame_size_index[3 - header->layer] *
 144                 ((header->version & 1) + 1) * hb / hf
 145                 + header->padding;
 146 }
 147
 148 static void write_info_str(char *info_str)
 149 {
 150         int v = mp3.id3_isvalid;
 151
 152         snprintf(info_str, MMD_INFO_SIZE,
 153                 "audio_file_info1:%d x %lums, %lu kbit/s (%cbr) %i KHz %s\n"
 154                 "audio_file_info2:%s, by %s\n"
 155                 "audio_file_info3:A: %s, Y: %s, C: %s\n",
 156                 num_chunks,
 157                 tv2ms(&af->chunk_tv),
 158                 mp3.br_average,
 159                 mp3.vbr? 'v' : 'c',
 160                 mp3.freq / 1000,
 161                 header_mode(&mp3.header),
 162                 v && *mp3.id3.title? mp3.id3.title : "(title tag not set)",
 163                 v && *mp3.id3.artist? mp3.id3.artist : "(artist tag not set)",
 164                 v && *mp3.id3.album? mp3.id3.album : "(album tag not set)",
 165                 v && *mp3.id3.year? mp3.id3.year : "????",
 166                 v && *mp3.id3.comment? mp3.id3.comment : "(comment tag not set)"
 167         );
 168 }
 169
 170 /*
 171  * Remove trailing whitespace from the end of a string
 172  */
 173 static char *unpad(char *string)
 174 {
 175         char *pos = string + strlen(string) - 1;
 176         while (isspace(pos[0]))
 177                 (pos--)[0] = 0;
 178         return string;
 179 }
 180
 181 static int compare_headers(struct mp3header *h1,struct mp3header *h2)
 182 {
 183         if ((*(uint*)h1) == (*(uint*)h2))
 184                 return 1;
 185         if ((h1->version == h2->version) &&
 186                         (h1->layer == h2->layer) &&
 187                         (h1->crc == h2->crc) &&
 188                         (h1->freq == h2->freq) &&
 189                         (h1->mode == h2->mode) &&
 190                         (h1->copyright == h2->copyright) &&
 191                         (h1->original == h2->original) &&
 192                         (h1->emphasis == h2->emphasis))
 193                 return 1;
 194         else
 195                 return 0;
 196 }
 197
 198 /**
 199  * get next MP3 frame header.
 200  *
 201  * \param stream to read the header from
 202  * \param header structure that gets filled in by get_header()
 203  *
 204  * \return On success, the header frame length is returned.  A return value of
 205  * zero means that we did not retrieve a valid frame header, and a negative
 206  * return value indicates an error.
 207  */
 208 static int get_header(FILE *file, struct mp3header *header)
 209 {
 210         unsigned char buffer[FRAME_HEADER_SIZE];
 211         int fl, ret;
 212
 213         if (!file || !header)
 214                 return -E_MP3_NO_FILE;
 215         ret = para_fread(buffer, FRAME_HEADER_SIZE, 1, file);
 216         if (ret < FRAME_HEADER_SIZE) {
 217                 header->sync = 0;
 218                 return ret < 0? ret : 0;
 219         }
 220         header->layer = (buffer[1] >> 1) & 3;
 221         header->sync = (((int)buffer[0]<<4) | ((int)(buffer[1]&0xE0)>>4));
 222         if (buffer[1] & 0x10)
 223                 header->version = (buffer[1] >> 3) & 1;
 224         else
 225                 header->version = 2;
 226         if ((header->sync != 0xFFE) || (header->layer != 1)) {
 227                 header->sync = 0;
 228 //              PARA_DEBUG_LOG("%s: header not found\n", __func__);
 229                 return 0;
 230         }
 231         header->crc = buffer[1] & 1;
 232         header->bitrate = (buffer[2] >> 4) & 0x0F;
 233 //      PARA_DEBUG_LOG("%s: found header, bitrate: %u\n", __func__,
 234 //              header->bitrate);
 235         header->freq = (buffer[2] >> 2) & 0x3;
 236         header->padding = (buffer[2] >>1) & 0x1;
 237         header->mode = (buffer[3] >> 6) & 0x3;
 238         fl = frame_length(header);
 239         return (fl >= MIN_FRAME_SIZE)? fl : -E_FRAME_LENGTH;
 240 }
 241
 242 /**
 243  * find the next mp3 header
 244  *
 245  * \return On success, the length of the next frame header. If the end of the
 246  * file was reached, the function returns zero. On errors, a negative value is
 247  * returned.
 248  *
 249  */
 250 static int mp3_seek_next_header(void)
 251 {
 252         int k, l = 0, c, first_len, ret;
 253         struct mp3header h, h2;
 254         long valid_start = 0;
 255
 256         while (1) {
 257                 while ((c = fgetc(infile)) != 255 && (c != EOF))
 258                         ; /* nothing */
 259                 if (c != 255)
 260                         return 0;
 261                 ungetc(c, infile);
 262                 valid_start = ftell(infile);
 263                 first_len = get_header(infile, &h);
 264                 if (first_len <= 0)
 265                         continue;
 266                 ret = para_fseek(infile, first_len - FRAME_HEADER_SIZE, SEEK_CUR);
 267                 if (ret < 0)
 268                         return ret;
 269                 for (k = 1; k < MIN_CONSEC_GOOD_FRAMES; k++) {
 270                         if ((l = get_header(infile, &h2)) <= 0)
 271                                 break;
 272                         if (!compare_headers(&h, &h2))
 273                                 break;
 274                         ret = para_fseek(infile, l - FRAME_HEADER_SIZE, SEEK_CUR);
 275                         if (ret < 0)
 276                                 return ret;
 277                 }
 278                 if (k == MIN_CONSEC_GOOD_FRAMES) {
 279                         ret = para_fseek(infile, valid_start, SEEK_SET);
 280                         if (ret < 0)
 281                                 return ret;
 282                         memcpy(&(mp3.header), &h2, sizeof(struct mp3header));
 283                         return first_len;
 284                 }
 285         }
 286 }
 287
 288 static int mp3_get_id3(void)
 289 {
 290         char fbuf[4];
 291         int ret;
 292
 293         mp3.id3_isvalid = 0;
 294         mp3.id3.title[0] = '\0';
 295         mp3.id3.artist[0] = '\0';
 296         mp3.id3.album[0] = '\0';
 297         mp3.id3.comment[0] = '\0';
 298         mp3.id3.year[0] = '\0';
 299         ret = para_fseek(infile, -128, SEEK_END);
 300         if (ret < 0 )
 301                 return ret;
 302         if (para_fread(fbuf, 1, 3, infile) < 0)
 303                 return -E_FREAD;
 304         fbuf[3] = '\0';
 305         if (strcmp("TAG", fbuf)) {
 306                 PARA_INFO_LOG("%s", "no id3 tag\n");
 307                 return 0;
 308         }
 309         ret = para_fseek(infile, -125, SEEK_END);
 310         if (ret < 0)
 311                 return ret;
 312         if (para_fread(mp3.id3.title, 1, 30, infile) != 30)
 313                 return -E_FREAD;
 314         mp3.id3.title[30] = '\0';
 315         if (para_fread(mp3.id3.artist, 1, 30, infile) != 30)
 316                 return -E_FREAD;
 317         mp3.id3.artist[30] = '\0';
 318         if (para_fread(mp3.id3.album, 1, 30, infile) != 30)
 319                 return -E_FREAD;
 320         mp3.id3.album[30] = '\0';
 321         if (para_fread(mp3.id3.year, 1, 4, infile) != 4)
 322                 return -E_FREAD;
 323         mp3.id3.year[4] = '\0';
 324         if (para_fread(mp3.id3.comment, 1, 30, infile) != 30)
 325                 return -E_FREAD;
 326         mp3.id3.comment[30] = '\0';
 327         mp3.id3_isvalid = 1;
 328         unpad(mp3.id3.title);
 329         unpad(mp3.id3.artist);
 330         unpad(mp3.id3.album);
 331         unpad(mp3.id3.year);
 332         unpad(mp3.id3.comment);
 333         return 1;
 334 }
 335
 336 static int find_valid_start(void)
 337 {
 338         int ret, frame_len;
 339
 340         if (!infile)
 341                 return -E_MP3_NO_FILE;
 342         frame_len = get_header(infile, &mp3.header);
 343         if (frame_len < 0)
 344                 return frame_len;
 345         if (!frame_len) {
 346                 frame_len = mp3_seek_next_header();
 347                 if (frame_len <= 0)
 348                         return frame_len;
 349         } else {
 350                 ret = para_fseek(infile, -FRAME_HEADER_SIZE, SEEK_CUR);
 351                 if (ret < 0)
 352                         return ret;
 353         }
 354         if (frame_len <= 1)
 355                 return -E_FRAME_LENGTH;
 356         return frame_len;
 357 }
 358
 359 static int mp3_read_info(void)
 360 {
 361         long fl_avg = 0, freq_avg = 0, br_avg = 0;
 362         int ret, len = 0, old_br = -1;
 363         struct timeval total_time = {0, 0};
 364         unsigned chunk_table_size = 1000; /* gets increased on demand */
 365
 366         num_chunks = 0;
 367         chunk_table = para_malloc(chunk_table_size * sizeof(size_t));
 368         ret = mp3_get_id3();
 369         if (ret < 0)
 370                 goto err_out;
 371         rewind(infile);
 372         mp3.vbr = 0;
 373         mp3.freq = 0;
 374         while (1) {
 375                 int freq, br, fl;
 376                 struct timeval tmp, cct; /* current chunk time */
 377                 if (len > 0) {
 378                         ret = para_fseek(infile, len, SEEK_CUR);
 379                         if (ret < 0)
 380                                 goto err_out;
 381                 }
 382                 len = find_valid_start();
 383                 if (len <= 0)
 384                         break;
 385                 freq = header_frequency(&mp3.header);
 386                 br = header_bitrate(&mp3.header);
 387                 fl = frame_length(&mp3.header);
 388                 if (freq < 0 || br < 0 || fl < 0)
 389                         continue;
 390                 tmp.tv_sec = fl;
 391                 tmp.tv_usec = 0;
 392                 tv_divide(br * 125, &tmp, &cct);
 393                 tv_add(&cct, &total_time, &tmp);
 394                 total_time = tmp;
 395                 //PARA_DEBUG_LOG("%s: br: %d, freq: %d, fl: %d, cct: %lu\n", __func__, br, freq, fl, cct.tv_usec);
 396                 if (num_chunks >= chunk_table_size) {
 397                         chunk_table_size *= 2;
 398                         chunk_table = para_realloc(chunk_table,
 399                                 chunk_table_size * sizeof(size_t));
 400                 }
 401                 chunk_table[num_chunks] = ftell(infile);
 402                 if (num_chunks < 10 || !(num_chunks % 1000))
 403                         PARA_INFO_LOG("chunk #%d: %zd\n", num_chunks,
 404                                 chunk_table[num_chunks]);
 405                 num_chunks++;
 406                 if (num_chunks == 1) {
 407 //                      entry = ftell(infile);
 408 //                      PARA_INFO_LOG("entry: %zd\n", entry);
 409                         freq_avg = freq;
 410                         br_avg = br;
 411                         old_br = br;
 412                         fl_avg = fl;
 413                         continue;
 414                 }
 415                 freq_avg += (freq - freq_avg) / (num_chunks + 1);
 416                 fl_avg += (fl - fl_avg) / (num_chunks + 1);
 417                 br_avg += (br - br_avg) / (num_chunks + 1);
 418                 if (old_br != br)
 419                         mp3.vbr = 1;
 420                 old_br = br;
 421         }
 422         ret = -E_MP3_INFO;
 423         if (!num_chunks || !freq_avg || !br_avg)
 424                 goto err_out;
 425         ret= para_fseek(infile, 0, SEEK_END);
 426         if (ret < 0)
 427                 goto err_out;
 428         chunk_table[num_chunks] = ftell(infile);
 429         mp3.br_average = br_avg;
 430         mp3.freq = freq_avg;
 431         mp3.seconds = (tv2ms(&total_time) + 500) / 1000;
 432         tv_divide(num_chunks, &total_time, &af->chunk_tv);
 433         rewind(infile);
 434         PARA_DEBUG_LOG("%zu chunks, each %lums\n", num_chunks, tv2ms(&af->chunk_tv));
 435         tv_scale(3, &af->chunk_tv, &af->eof_tv);
 436         PARA_DEBUG_LOG("eof timeout: %lu\n", tv2ms(&af->eof_tv));
 437         return 1;
 438 err_out:
 439         PARA_ERROR_LOG("%s\n", PARA_STRERROR(-ret));
 440         free(chunk_table);
 441         return ret;
 442 }
 443
 444 /*
 445  * Read mp3 information from audio file
 446  */
 447 static int mp3_get_file_info(FILE *audio_file, char *info_str,
 448         long unsigned *frames, int *seconds, size_t **vss_chunk_table)
 449 {
 450         int ret;
 451
 452         if (!audio_file)
 453                 return -E_MP3_NO_FILE;
 454         infile = audio_file;
 455         ret = mp3_read_info();
 456         if (ret < 0) {
 457                 infile = NULL;
 458                 return ret;
 459         }
 460         write_info_str(info_str);
 461         *frames = num_chunks;
 462         *seconds = mp3.seconds;
 463         *vss_chunk_table = chunk_table;
 464         if (*seconds < 2 || !*frames)
 465                 return -E_MP3_INFO;
 466         return 1;
 467 }
 468
 469 static void mp3_close_audio_file(void)
 470 {
 471         if (!infile)
 472                 return;
 473         fclose(infile);
 474         infile = NULL;
 475         free(chunk_table);
 476 }
 477
 478 static const char* mp3_suffixes[] = {"mp3", NULL};
 479
 480 /**
 481  * the init function of the mp3 audio format handler
 482  *
 483  * \param p pointer to the struct to initialize
 484  */
 485 void mp3_init(struct audio_format_handler *p)
 486 {
 487         af = p;
 488         af->get_file_info = mp3_get_file_info;
 489         af->close_audio_file = mp3_close_audio_file;
 490         af->get_header_info = NULL;
 491         /* eof_tv gets overwritten in mp3_get_file_info() */
 492         af->eof_tv.tv_sec = 0;
 493         af->eof_tv.tv_usec = 100 * 1000;
 494         af->suffixes = mp3_suffixes;
 495 }