git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/packetizer/h264.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * h264.c: h264/avc video packetizer
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2001, 2002, 2006 the VideoLAN team
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
   8  *          Eric Petit <titer@videolan.org>
   9  *          Gildas Bazin <gbazin@videolan.org>
  10  *          Derk-Jan Hartman <hartman at videolan dot org>
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  15  * (at your option) any later version.
  16  *
  17  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20  * GNU General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with this program; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  25  *****************************************************************************/
  26
  27 /*****************************************************************************
  28  * Preamble
  29  *****************************************************************************/
  30
  31 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  32 # include "config.h"
  33 #endif
  34 #include <assert.h>
  35
  36 #include <vlc_common.h>
  37 #include <vlc_plugin.h>
  38 #include <vlc_sout.h>
  39 #include <vlc_codec.h>
  40 #include <vlc_block.h>
  41
  42 #include <vlc_block_helper.h>
  43 #include <vlc_bits.h>
  44 #include "../codec/cc.h"
  45 #include "packetizer_helper.h"
  46
  47 /*****************************************************************************
  48  * Module descriptor
  49  *****************************************************************************/
  50 static int  Open ( vlc_object_t * );
  51 static void Close( vlc_object_t * );
  52
  53 vlc_module_begin ()
  54     set_category( CAT_SOUT )
  55     set_subcategory( SUBCAT_SOUT_PACKETIZER )
  56     set_description( N_("H.264 video packetizer") )
  57     set_capability( "packetizer", 50 )
  58     set_callbacks( Open, Close )
  59 vlc_module_end ()
  60
  61
  62 /****************************************************************************
  63  * Local prototypes
  64  ****************************************************************************/
  65 typedef struct
  66 {
  67     int i_nal_type;
  68     int i_nal_ref_idc;
  69
  70     int i_frame_type;
  71     int i_pic_parameter_set_id;
  72     int i_frame_num;
  73
  74     int i_field_pic_flag;
  75     int i_bottom_field_flag;
  76
  77     int i_idr_pic_id;
  78
  79     int i_pic_order_cnt_lsb;
  80     int i_delta_pic_order_cnt_bottom;
  81
  82     int i_delta_pic_order_cnt0;
  83     int i_delta_pic_order_cnt1;
  84 } slice_t;
  85
  86 #define SPS_MAX (32)
  87 #define PPS_MAX (256)
  88 struct decoder_sys_t
  89 {
  90     /* */
  91     packetizer_t packetizer;
  92
  93     /* */
  94     bool    b_slice;
  95     block_t *p_frame;
  96
  97     bool   b_header;
  98     bool   b_sps;
  99     bool   b_pps;
 100     block_t *pp_sps[SPS_MAX];
 101     block_t *pp_pps[PPS_MAX];
 102
 103     /* avcC data */
 104     int i_avcC_length_size;
 105
 106     /* Useful values of the Sequence Parameter Set */
 107     int i_log2_max_frame_num;
 108     int b_frame_mbs_only;
 109     int i_pic_order_cnt_type;
 110     int i_delta_pic_order_always_zero_flag;
 111     int i_log2_max_pic_order_cnt_lsb;
 112
 113     /* Value from Picture Parameter Set */
 114     int i_pic_order_present_flag;
 115
 116     /* Useful values of the Slice Header */
 117     slice_t slice;
 118
 119     /* */
 120     mtime_t i_frame_pts;
 121     mtime_t i_frame_dts;
 122
 123     /* */
 124     uint32_t i_cc_flags;
 125     mtime_t i_cc_pts;
 126     mtime_t i_cc_dts;
 127     cc_data_t cc;
 128
 129     cc_data_t cc_next;
 130 };
 131
 132 enum nal_unit_type_e
 133 {
 134     NAL_UNKNOWN = 0,
 135     NAL_SLICE   = 1,
 136     NAL_SLICE_DPA   = 2,
 137     NAL_SLICE_DPB   = 3,
 138     NAL_SLICE_DPC   = 4,
 139     NAL_SLICE_IDR   = 5,    /* ref_idc != 0 */
 140     NAL_SEI         = 6,    /* ref_idc == 0 */
 141     NAL_SPS         = 7,
 142     NAL_PPS         = 8,
 143     NAL_AU_DELIMITER= 9
 144     /* ref_idc == 0 for 6,9,10,11,12 */
 145 };
 146
 147 enum nal_priority_e
 148 {
 149     NAL_PRIORITY_DISPOSABLE = 0,
 150     NAL_PRIORITY_LOW        = 1,
 151     NAL_PRIORITY_HIGH       = 2,
 152     NAL_PRIORITY_HIGHEST    = 3,
 153 };
 154
 155 #define BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD (1 << BLOCK_FLAG_PRIVATE_SHIFT)
 156
 157 static block_t *Packetize( decoder_t *, block_t ** );
 158 static block_t *PacketizeAVC1( decoder_t *, block_t ** );
 159 static block_t *GetCc( decoder_t *p_dec, bool pb_present[4] );
 160
 161 static void PacketizeReset( void *p_private, bool b_broken );
 162 static block_t *PacketizeParse( void *p_private, bool *pb_ts_used, block_t * );
 163 static int PacketizeValidate( void *p_private, block_t * );
 164
 165 static block_t *ParseNALBlock( decoder_t *, bool *pb_used_ts, block_t * );
 166 static block_t *CreateAnnexbNAL( decoder_t *, const uint8_t *p, int );
 167
 168 static block_t *OutputPicture( decoder_t *p_dec );
 169 static void PutSPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag );
 170 static void PutPPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag );
 171 static void ParseSlice( decoder_t *p_dec, bool *pb_new_picture, slice_t *p_slice,
 172                         int i_nal_ref_idc, int i_nal_type, const block_t *p_frag );
 173 static void ParseSei( decoder_t *, block_t * );
 174
 175
 176 static const uint8_t p_h264_startcode[3] = { 0x00, 0x00, 0x01 };
 177
 178 /*****************************************************************************
 179  * Open: probe the packetizer and return score
 180  * When opening after demux, the packetizer is only loaded AFTER the decoder
 181  * That means that what you set in fmt_out is ignored by the decoder in this special case
 182  *****************************************************************************/
 183 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 184 {
 185     decoder_t     *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 186     decoder_sys_t *p_sys;
 187     int i;
 188
 189     if( p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_CODEC_H264 )
 190         return VLC_EGENERIC;
 191     if( p_dec->fmt_in.i_original_fourcc == VLC_FOURCC( 'a', 'v', 'c', '1') &&
 192         p_dec->fmt_in.i_extra < 7 )
 193         return VLC_EGENERIC;
 194
 195     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
 196     if( ( p_dec->p_sys = p_sys = malloc( sizeof(decoder_sys_t) ) ) == NULL )
 197     {
 198         return VLC_ENOMEM;
 199     }
 200
 201     packetizer_Init( &p_sys->packetizer,
 202                      p_h264_startcode, sizeof(p_h264_startcode),
 203                      p_h264_startcode, 1,
 204                      PacketizeReset, PacketizeParse, PacketizeValidate, p_dec );
 205
 206     p_sys->b_slice = false;
 207     p_sys->p_frame = NULL;
 208     p_sys->b_header= false;
 209     p_sys->b_sps   = false;
 210     p_sys->b_pps   = false;
 211     for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 212         p_sys->pp_sps[i] = NULL;
 213     for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 214         p_sys->pp_pps[i] = NULL;
 215
 216     p_sys->slice.i_nal_type = -1;
 217     p_sys->slice.i_nal_ref_idc = -1;
 218     p_sys->slice.i_idr_pic_id = -1;
 219     p_sys->slice.i_frame_num = -1;
 220     p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 221     p_sys->slice.i_pic_parameter_set_id = -1;
 222     p_sys->slice.i_field_pic_flag = 0;
 223     p_sys->slice.i_bottom_field_flag = -1;
 224     p_sys->slice.i_pic_order_cnt_lsb = -1;
 225     p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom = -1;
 226
 227     p_sys->i_frame_dts = VLC_TS_INVALID;
 228     p_sys->i_frame_pts = VLC_TS_INVALID;
 229
 230     /* Setup properties */
 231     es_format_Copy( &p_dec->fmt_out, &p_dec->fmt_in );
 232     p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_CODEC_H264;
 233
 234     if( p_dec->fmt_in.i_original_fourcc == VLC_FOURCC( 'a', 'v', 'c', '1' ) )
 235     {
 236         /* This type of stream is produced by mp4 and matroska
 237          * when we want to store it in another streamformat, you need to convert
 238          * The fmt_in.p_extra should ALWAYS contain the avcC
 239          * The fmt_out.p_extra should contain all the SPS and PPS with 4 byte startcodes */
 240         uint8_t *p = &((uint8_t*)p_dec->fmt_in.p_extra)[4];
 241         int i_sps, i_pps;
 242         bool b_dummy;
 243         int i;
 244
 245         /* Parse avcC */
 246         p_sys->i_avcC_length_size = 1 + ((*p++)&0x03);
 247
 248         /* Read SPS */
 249         i_sps = (*p++)&0x1f;
 250         for( i = 0; i < i_sps; i++ )
 251         {
 252             uint16_t i_length = GetWBE( p ); p += 2;
 253             if( i_length >
 254                 (uint8_t*)p_dec->fmt_in.p_extra + p_dec->fmt_in.i_extra - p )
 255             {
 256                 return VLC_EGENERIC;
 257             }
 258             block_t *p_sps = CreateAnnexbNAL( p_dec, p, i_length );
 259             if( !p_sps )
 260                 return VLC_EGENERIC;
 261             ParseNALBlock( p_dec, &b_dummy, p_sps );
 262             p += i_length;
 263         }
 264         /* Read PPS */
 265         i_pps = *p++;
 266         for( i = 0; i < i_pps; i++ )
 267         {
 268             uint16_t i_length = GetWBE( p ); p += 2;
 269             if( i_length >
 270                 (uint8_t*)p_dec->fmt_in.p_extra + p_dec->fmt_in.i_extra - p )
 271             {
 272                 return VLC_EGENERIC;
 273             }
 274             block_t *p_pps = CreateAnnexbNAL( p_dec, p, i_length );
 275             if( !p_pps )
 276                 return VLC_EGENERIC;
 277             ParseNALBlock( p_dec, &b_dummy, p_pps );
 278             p += i_length;
 279         }
 280         msg_Dbg( p_dec, "avcC length size=%d, sps=%d, pps=%d",
 281                  p_sys->i_avcC_length_size, i_sps, i_pps );
 282
 283         if( !p_sys->b_sps || !p_sys->b_pps )
 284             return VLC_EGENERIC;
 285
 286         /* FIXME: FFMPEG isn't happy at all if you leave this */
 287         if( p_dec->fmt_out.i_extra > 0 )
 288             free( p_dec->fmt_out.p_extra );
 289         p_dec->fmt_out.i_extra = 0;
 290         p_dec->fmt_out.p_extra = NULL;
 291
 292         /* Set the new extradata */
 293         for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 294         {
 295             if( p_sys->pp_sps[i] )
 296                 p_dec->fmt_out.i_extra += p_sys->pp_sps[i]->i_buffer;
 297         }
 298         for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 299         {
 300             if( p_sys->pp_pps[i] )
 301                 p_dec->fmt_out.i_extra += p_sys->pp_pps[i]->i_buffer;
 302         }
 303         p_dec->fmt_out.p_extra = malloc( p_dec->fmt_out.i_extra );
 304         if( p_dec->fmt_out.p_extra )
 305         {
 306             uint8_t *p_dst = p_dec->fmt_out.p_extra;
 307
 308             for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 309             {
 310                 if( p_sys->pp_sps[i] )
 311                 {
 312                     memcpy( p_dst, p_sys->pp_sps[i]->p_buffer, p_sys->pp_sps[i]->i_buffer );
 313                     p_dst += p_sys->pp_sps[i]->i_buffer;
 314                 }
 315             }
 316             for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 317             {
 318                 if( p_sys->pp_pps[i] )
 319                 {
 320                     memcpy( p_dst, p_sys->pp_pps[i]->p_buffer, p_sys->pp_pps[i]->i_buffer );
 321                     p_dst += p_sys->pp_pps[i]->i_buffer;
 322                 }
 323             }
 324             p_sys->b_header = true;
 325         }
 326         else
 327         {
 328             p_dec->fmt_out.i_extra = 0;
 329         }
 330
 331         /* Set callback */
 332         p_dec->pf_packetize = PacketizeAVC1;
 333         /* TODO CC ? */
 334     }
 335     else
 336     {
 337         /* This type of stream contains data with 3 of 4 byte startcodes
 338          * The fmt_in.p_extra MAY contain SPS/PPS with 4 byte startcodes
 339          * The fmt_out.p_extra should be the same */
 340
 341         /* Set callback */
 342         p_dec->pf_packetize = Packetize;
 343         p_dec->pf_get_cc = GetCc;
 344
 345         /* */
 346         p_sys->i_cc_pts = VLC_TS_INVALID;
 347         p_sys->i_cc_dts = VLC_TS_INVALID;
 348         p_sys->i_cc_flags = 0;
 349         cc_Init( &p_sys->cc );
 350         cc_Init( &p_sys->cc_next );
 351
 352         /* */
 353         if( p_dec->fmt_in.i_extra > 0 )
 354             packetizer_Header( &p_sys->packetizer,
 355                                p_dec->fmt_in.p_extra, p_dec->fmt_in.i_extra );
 356     }
 357
 358     return VLC_SUCCESS;
 359 }
 360
 361 /*****************************************************************************
 362  * Close: clean up the packetizer
 363  *****************************************************************************/
 364 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 365 {
 366     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 367     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 368     int i;
 369
 370     if( p_sys->p_frame )
 371         block_ChainRelease( p_sys->p_frame );
 372     for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 373     {
 374         if( p_sys->pp_sps[i] )
 375             block_Release( p_sys->pp_sps[i] );
 376     }
 377     for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 378     {
 379         if( p_sys->pp_pps[i] )
 380             block_Release( p_sys->pp_pps[i] );
 381     }
 382     packetizer_Clean( &p_sys->packetizer );
 383
 384     if( p_dec->pf_get_cc )
 385     {
 386          cc_Exit( &p_sys->cc_next );
 387          cc_Exit( &p_sys->cc );
 388     }
 389
 390     free( p_sys );
 391 }
 392
 393 /****************************************************************************
 394  * Packetize: the whole thing
 395  * Search for the startcodes 3 or more bytes
 396  * Feed ParseNALBlock ALWAYS with 4 byte startcode prepended NALs
 397  ****************************************************************************/
 398 static block_t *Packetize( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
 399 {
 400     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 401
 402     return packetizer_Packetize( &p_sys->packetizer, pp_block );
 403 }
 404
 405 /****************************************************************************
 406  * PacketizeAVC1: Takes VCL blocks of data and creates annexe B type NAL stream
 407  * Will always use 4 byte 0 0 0 1 startcodes
 408  * Will prepend a SPS and PPS before each keyframe
 409  ****************************************************************************/
 410 static block_t *PacketizeAVC1( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
 411 {
 412     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 413     block_t       *p_block;
 414     block_t       *p_ret = NULL;
 415     uint8_t       *p;
 416
 417     if( !pp_block || !*pp_block )
 418         return NULL;
 419     if( (*pp_block)->i_flags&(BLOCK_FLAG_DISCONTINUITY|BLOCK_FLAG_CORRUPTED) )
 420     {
 421         block_Release( *pp_block );
 422         return NULL;
 423     }
 424
 425     p_block = *pp_block;
 426     *pp_block = NULL;
 427
 428     for( p = p_block->p_buffer; p < &p_block->p_buffer[p_block->i_buffer]; )
 429     {
 430         block_t *p_pic;
 431         bool b_dummy;
 432         int i_size = 0;
 433         int i;
 434
 435         for( i = 0; i < p_sys->i_avcC_length_size; i++ )
 436         {
 437             i_size = (i_size << 8) | (*p++);
 438         }
 439
 440         if( i_size <= 0 ||
 441             i_size > ( p_block->p_buffer + p_block->i_buffer - p ) )
 442         {
 443             msg_Err( p_dec, "Broken frame : size %d is too big", i_size );
 444             break;
 445         }
 446
 447         block_t *p_part = CreateAnnexbNAL( p_dec, p, i_size );
 448         if( !p_part )
 449             break;
 450
 451         p_part->i_dts = p_block->i_dts;
 452         p_part->i_pts = p_block->i_pts;
 453
 454         /* Parse the NAL */
 455         if( ( p_pic = ParseNALBlock( p_dec, &b_dummy, p_part ) ) )
 456         {
 457             block_ChainAppend( &p_ret, p_pic );
 458         }
 459         p += i_size;
 460     }
 461     block_Release( p_block );
 462
 463     return p_ret;
 464 }
 465
 466 /*****************************************************************************
 467  * GetCc:
 468  *****************************************************************************/
 469 static block_t *GetCc( decoder_t *p_dec, bool pb_present[4] )
 470 {
 471     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 472     block_t *p_cc;
 473
 474     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 475         pb_present[i] = p_sys->cc.pb_present[i];
 476
 477     if( p_sys->cc.i_data <= 0 )
 478         return NULL;
 479
 480     p_cc = block_New( p_dec, p_sys->cc.i_data);
 481     if( p_cc )
 482     {
 483         memcpy( p_cc->p_buffer, p_sys->cc.p_data, p_sys->cc.i_data );
 484         p_cc->i_dts =
 485         p_cc->i_pts = p_sys->cc.b_reorder ? p_sys->i_cc_pts : p_sys->i_cc_dts;
 486         p_cc->i_flags = ( p_sys->cc.b_reorder  ? p_sys->i_cc_flags : BLOCK_FLAG_TYPE_P ) & BLOCK_FLAG_TYPE_MASK;
 487     }
 488     cc_Flush( &p_sys->cc );
 489     return p_cc;
 490 }
 491
 492 /****************************************************************************
 493  * Helpers
 494  ****************************************************************************/
 495 static void PacketizeReset( void *p_private, bool b_broken )
 496 {
 497     decoder_t *p_dec = p_private;
 498     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 499
 500     if( b_broken )
 501     {
 502         if( p_sys->p_frame )
 503             block_ChainRelease( p_sys->p_frame );
 504         p_sys->p_frame = NULL;
 505         p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 506         p_sys->b_slice = false;
 507     }
 508     p_sys->i_frame_pts = VLC_TS_INVALID;
 509     p_sys->i_frame_dts = VLC_TS_INVALID;
 510 }
 511 static block_t *PacketizeParse( void *p_private, bool *pb_ts_used, block_t *p_block )
 512 {
 513     decoder_t *p_dec = p_private;
 514
 515     /* Remove trailing 0 bytes */
 516     while( p_block->i_buffer && p_block->p_buffer[p_block->i_buffer-1] == 0x00 )
 517         p_block->i_buffer--;
 518
 519     return ParseNALBlock( p_dec, pb_ts_used, p_block );
 520 }
 521 static int PacketizeValidate( void *p_private, block_t *p_au )
 522 {
 523     VLC_UNUSED(p_private);
 524     VLC_UNUSED(p_au);
 525     return VLC_SUCCESS;
 526 }
 527
 528 static block_t *CreateAnnexbNAL( decoder_t *p_dec, const uint8_t *p, int i_size )
 529 {
 530     block_t *p_nal;
 531
 532     p_nal = block_New( p_dec, 4 + i_size );
 533     if( !p_nal ) return NULL;
 534
 535     /* Add start code */
 536     p_nal->p_buffer[0] = 0x00;
 537     p_nal->p_buffer[1] = 0x00;
 538     p_nal->p_buffer[2] = 0x00;
 539     p_nal->p_buffer[3] = 0x01;
 540
 541     /* Copy nalu */
 542     memcpy( &p_nal->p_buffer[4], p, i_size );
 543
 544     VLC_UNUSED(p_dec);
 545     return p_nal;
 546 }
 547
 548 static void CreateDecodedNAL( uint8_t **pp_ret, int *pi_ret,
 549                               const uint8_t *src, int i_src )
 550 {
 551     const uint8_t *end = &src[i_src];
 552     uint8_t *dst = malloc( i_src );
 553
 554     *pp_ret = dst;
 555
 556     if( dst )
 557     {
 558         while( src < end )
 559         {
 560             if( src < end - 3 && src[0] == 0x00 && src[1] == 0x00 &&
 561                 src[2] == 0x03 )
 562             {
 563                 *dst++ = 0x00;
 564                 *dst++ = 0x00;
 565
 566                 src += 3;
 567                 continue;
 568             }
 569             *dst++ = *src++;
 570         }
 571     }
 572     *pi_ret = dst - *pp_ret;
 573 }
 574
 575 static inline int bs_read_ue( bs_t *s )
 576 {
 577     int i = 0;
 578
 579     while( bs_read1( s ) == 0 && s->p < s->p_end && i < 32 )
 580     {
 581         i++;
 582     }
 583     return( ( 1 << i) - 1 + bs_read( s, i ) );
 584 }
 585
 586 static inline int bs_read_se( bs_t *s )
 587 {
 588     int val = bs_read_ue( s );
 589
 590     return val&0x01 ? (val+1)/2 : -(val/2);
 591 }
 592
 593 /*****************************************************************************
 594  * ParseNALBlock: parses annexB type NALs
 595  * All p_frag blocks are required to start with 0 0 0 1 4-byte startcode
 596  *****************************************************************************/
 597 static block_t *ParseNALBlock( decoder_t *p_dec, bool *pb_used_ts, block_t *p_frag )
 598 {
 599     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 600     block_t *p_pic = NULL;
 601
 602     const int i_nal_ref_idc = (p_frag->p_buffer[4] >> 5)&0x03;
 603     const int i_nal_type = p_frag->p_buffer[4]&0x1f;
 604     const mtime_t i_frag_dts = p_frag->i_dts;
 605     const mtime_t i_frag_pts = p_frag->i_pts;
 606
 607     if( p_sys->b_slice && ( !p_sys->b_sps || !p_sys->b_pps ) )
 608     {
 609         block_ChainRelease( p_sys->p_frame );
 610         msg_Warn( p_dec, "waiting for SPS/PPS" );
 611
 612         /* Reset context */
 613         p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 614         p_sys->p_frame = NULL;
 615         p_sys->b_slice = false;
 616         cc_Flush( &p_sys->cc_next );
 617     }
 618
 619     if( ( !p_sys->b_sps || !p_sys->b_pps ) &&
 620         i_nal_type >= NAL_SLICE && i_nal_type <= NAL_SLICE_IDR )
 621     {
 622         p_sys->b_slice = true;
 623         /* Fragment will be discarded later on */
 624     }
 625     else if( i_nal_type >= NAL_SLICE && i_nal_type <= NAL_SLICE_IDR )
 626     {
 627         slice_t slice;
 628         bool  b_new_picture;
 629
 630         ParseSlice( p_dec, &b_new_picture, &slice, i_nal_ref_idc, i_nal_type, p_frag );
 631
 632         /* */
 633         if( b_new_picture && p_sys->b_slice )
 634             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 635
 636         /* */
 637         p_sys->slice = slice;
 638         p_sys->b_slice = true;
 639     }
 640     else if( i_nal_type == NAL_SPS )
 641     {
 642         if( p_sys->b_slice )
 643             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 644
 645         PutSPS( p_dec, p_frag );
 646
 647         /* Do not append the SPS because we will insert it on keyframes */
 648         p_frag = NULL;
 649     }
 650     else if( i_nal_type == NAL_PPS )
 651     {
 652         if( p_sys->b_slice )
 653             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 654
 655         PutPPS( p_dec, p_frag );
 656
 657         /* Do not append the PPS because we will insert it on keyframes */
 658         p_frag = NULL;
 659     }
 660     else if( i_nal_type == NAL_AU_DELIMITER ||
 661              i_nal_type == NAL_SEI ||
 662              ( i_nal_type >= 13 && i_nal_type <= 18 ) )
 663     {
 664         if( p_sys->b_slice )
 665             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 666
 667         /* Parse SEI for CC support */
 668         if( i_nal_type == NAL_SEI )
 669         {
 670             ParseSei( p_dec, p_frag );
 671         }
 672         else if( i_nal_type == NAL_AU_DELIMITER )
 673         {
 674             if( p_sys->p_frame && (p_sys->p_frame->i_flags & BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD) )
 675             {
 676                 block_Release( p_frag );
 677                 p_frag = NULL;
 678             }
 679             else
 680             {
 681                 p_frag->i_flags |= BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD;
 682             }
 683         }
 684     }
 685
 686     /* Append the block */
 687     if( p_frag )
 688         block_ChainAppend( &p_sys->p_frame, p_frag );
 689
 690     *pb_used_ts = false;
 691     if( p_sys->i_frame_dts <= VLC_TS_INVALID &&
 692         p_sys->i_frame_pts <= VLC_TS_INVALID )
 693     {
 694         p_sys->i_frame_dts = i_frag_dts;
 695         p_sys->i_frame_pts = i_frag_pts;
 696         *pb_used_ts = true;
 697     }
 698     return p_pic;
 699 }
 700
 701 static block_t *OutputPicture( decoder_t *p_dec )
 702 {
 703     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 704     block_t *p_pic;
 705
 706     if( !p_sys->b_header && p_sys->slice.i_frame_type != BLOCK_FLAG_TYPE_I)
 707         return NULL;
 708
 709     if( p_sys->slice.i_frame_type == BLOCK_FLAG_TYPE_I && p_sys->b_sps && p_sys->b_pps )
 710     {
 711         block_t *p_head = NULL;
 712         if( p_sys->p_frame->i_flags & BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD )
 713         {
 714             p_head = p_sys->p_frame;
 715             p_sys->p_frame = p_sys->p_frame->p_next;
 716         }
 717
 718         block_t *p_list = NULL;
 719         for( int i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 720         {
 721             if( p_sys->pp_sps[i] )
 722                 block_ChainAppend( &p_list, block_Duplicate( p_sys->pp_sps[i] ) );
 723         }
 724         for( int i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 725         {
 726             if( p_sys->pp_pps[i] )
 727                 block_ChainAppend( &p_list, block_Duplicate( p_sys->pp_pps[i] ) );
 728         }
 729         if( p_list )
 730             p_sys->b_header = true;
 731
 732         if( p_head )
 733             p_head->p_next = p_list;
 734         else
 735             p_head = p_list;
 736         block_ChainAppend( &p_head, p_sys->p_frame );
 737
 738         p_pic = block_ChainGather( p_head );
 739     }
 740     else
 741     {
 742         p_pic = block_ChainGather( p_sys->p_frame );
 743     }
 744     p_pic->i_dts = p_sys->i_frame_dts;
 745     p_pic->i_pts = p_sys->i_frame_pts;
 746     p_pic->i_length = 0;    /* FIXME */
 747     p_pic->i_flags |= p_sys->slice.i_frame_type;
 748     p_pic->i_flags &= ~BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD;
 749
 750     p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 751     p_sys->p_frame = NULL;
 752     p_sys->i_frame_dts = VLC_TS_INVALID;
 753     p_sys->i_frame_pts = VLC_TS_INVALID;
 754     p_sys->b_slice = false;
 755
 756     /* CC */
 757     p_sys->i_cc_pts = p_pic->i_pts;
 758     p_sys->i_cc_dts = p_pic->i_dts;
 759     p_sys->i_cc_flags = p_pic->i_flags;
 760
 761     /* Swap cc buffer */
 762     cc_data_t cc_tmp = p_sys->cc;
 763     p_sys->cc = p_sys->cc_next;
 764     p_sys->cc_next = cc_tmp;
 765
 766     cc_Flush( &p_sys->cc_next );
 767
 768     return p_pic;
 769 }
 770
 771 static void PutSPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag )
 772 {
 773     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 774
 775     uint8_t *pb_dec = NULL;
 776     int     i_dec = 0;
 777     bs_t s;
 778     int i_tmp;
 779     int i_sps_id;
 780
 781     CreateDecodedNAL( &pb_dec, &i_dec, &p_frag->p_buffer[5],
 782                      p_frag->i_buffer - 5 );
 783
 784     bs_init( &s, pb_dec, i_dec );
 785     int i_profile_idc = bs_read( &s, 8 );
 786     p_dec->fmt_out.i_profile = i_profile_idc;
 787     /* Skip constraint_set0123, reserved(4) */
 788     bs_skip( &s, 1+1+1+1 + 4 );
 789     p_dec->fmt_out.i_level = bs_read( &s, 8 );
 790     /* sps id */
 791     i_sps_id = bs_read_ue( &s );
 792     if( i_sps_id >= SPS_MAX )
 793     {
 794         msg_Warn( p_dec, "invalid SPS (sps_id=%d)", i_sps_id );
 795         free( pb_dec );
 796         block_Release( p_frag );
 797         return;
 798     }
 799
 800     if( i_profile_idc == 100 || i_profile_idc == 110 ||
 801         i_profile_idc == 122 || i_profile_idc == 244 ||
 802         i_profile_idc ==  44 || i_profile_idc ==  83 ||
 803         i_profile_idc ==  86 )
 804     {
 805         /* chroma_format_idc */
 806         const int i_chroma_format_idc = bs_read_ue( &s );
 807         if( i_chroma_format_idc == 3 )
 808             bs_skip( &s, 1 ); /* seperate_colour_plane_flag */
 809         /* bit_depth_luma_minus8 */
 810         bs_read_ue( &s );
 811         /* bit_depth_chroma_minus8 */
 812         bs_read_ue( &s );
 813         /* qpprime_y_zero_transform_bypass_flag */
 814         bs_skip( &s, 1 );
 815         /* seq_scaling_matrix_present_flag */
 816         i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 817         if( i_tmp )
 818         {
 819             for( int i = 0; i < ((3 != i_chroma_format_idc) ? 8 : 12); i++ )
 820             {
 821                 /* seq_scaling_list_present_flag[i] */
 822                 i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 823                 if( !i_tmp )
 824                     continue;
 825                 const int i_size_of_scaling_list = (i < 6 ) ? 16 : 64;
 826                 /* scaling_list (...) */
 827                 int i_lastscale = 8;
 828                 int i_nextscale = 8;
 829                 for( int j = 0; j < i_size_of_scaling_list; j++ )
 830                 {
 831                     if( i_nextscale != 0 )
 832                     {
 833                         /* delta_scale */
 834                         i_tmp = bs_read_se( &s );
 835                         i_nextscale = ( i_lastscale + i_tmp + 256 ) % 256;
 836                         /* useDefaultScalingMatrixFlag = ... */
 837                     }
 838                     /* scalinglist[j] */
 839                     i_lastscale = ( i_nextscale == 0 ) ? i_lastscale : i_nextscale;
 840                 }
 841             }
 842         }
 843     }
 844
 845     /* Skip i_log2_max_frame_num */
 846     p_sys->i_log2_max_frame_num = bs_read_ue( &s );
 847     if( p_sys->i_log2_max_frame_num > 12)
 848         p_sys->i_log2_max_frame_num = 12;
 849     /* Read poc_type */
 850     p_sys->i_pic_order_cnt_type = bs_read_ue( &s );
 851     if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 0 )
 852     {
 853         /* skip i_log2_max_poc_lsb */
 854         p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb = bs_read_ue( &s );
 855         if( p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb > 12 )
 856             p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb = 12;
 857     }
 858     else if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 1 )
 859     {
 860         int i_cycle;
 861         /* skip b_delta_pic_order_always_zero */
 862         p_sys->i_delta_pic_order_always_zero_flag = bs_read( &s, 1 );
 863         /* skip i_offset_for_non_ref_pic */
 864         bs_read_se( &s );
 865         /* skip i_offset_for_top_to_bottom_field */
 866         bs_read_se( &s );
 867         /* read i_num_ref_frames_in_poc_cycle */
 868         i_cycle = bs_read_ue( &s );
 869         if( i_cycle > 256 ) i_cycle = 256;
 870         while( i_cycle > 0 )
 871         {
 872             /* skip i_offset_for_ref_frame */
 873             bs_read_se(&s );
 874             i_cycle--;
 875         }
 876     }
 877     /* i_num_ref_frames */
 878     bs_read_ue( &s );
 879     /* b_gaps_in_frame_num_value_allowed */
 880     bs_skip( &s, 1 );
 881
 882     /* Read size */
 883     p_dec->fmt_out.video.i_width  = 16 * ( bs_read_ue( &s ) + 1 );
 884     p_dec->fmt_out.video.i_height = 16 * ( bs_read_ue( &s ) + 1 );
 885
 886     /* b_frame_mbs_only */
 887     p_sys->b_frame_mbs_only = bs_read( &s, 1 );
 888     if( p_sys->b_frame_mbs_only == 0 )
 889     {
 890         bs_skip( &s, 1 );
 891     }
 892     /* b_direct8x8_inference */
 893     bs_skip( &s, 1 );
 894
 895     /* crop */
 896     i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 897     if( i_tmp )
 898     {
 899         /* left */
 900         bs_read_ue( &s );
 901         /* right */
 902         bs_read_ue( &s );
 903         /* top */
 904         bs_read_ue( &s );
 905         /* bottom */
 906         bs_read_ue( &s );
 907     }
 908
 909     /* vui */
 910     i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 911     if( i_tmp )
 912     {
 913         /* read the aspect ratio part if any */
 914         i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 915         if( i_tmp )
 916         {
 917             static const struct { int w, h; } sar[17] =
 918             {
 919                 { 0,   0 }, { 1,   1 }, { 12, 11 }, { 10, 11 },
 920                 { 16, 11 }, { 40, 33 }, { 24, 11 }, { 20, 11 },
 921                 { 32, 11 }, { 80, 33 }, { 18, 11 }, { 15, 11 },
 922                 { 64, 33 }, { 160,99 }, {  4,  3 }, {  3,  2 },
 923                 {  2,  1 },
 924             };
 925             int i_sar = bs_read( &s, 8 );
 926             int w, h;
 927
 928             if( i_sar < 17 )
 929             {
 930                 w = sar[i_sar].w;
 931                 h = sar[i_sar].h;
 932             }
 933             else if( i_sar == 255 )
 934             {
 935                 w = bs_read( &s, 16 );
 936                 h = bs_read( &s, 16 );
 937             }
 938             else
 939             {
 940                 w = 0;
 941                 h = 0;
 942             }
 943
 944             if( w != 0 && h != 0 )
 945             {
 946                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_num = w;
 947                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_den = h;
 948             }
 949             else
 950             {
 951                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_num = 1;
 952                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_den = 1;
 953             }
 954         }
 955     }
 956
 957     free( pb_dec );
 958
 959     /* We have a new SPS */
 960     if( !p_sys->b_sps )
 961         msg_Dbg( p_dec, "found NAL_SPS (sps_id=%d)", i_sps_id );
 962     p_sys->b_sps = true;
 963
 964     if( p_sys->pp_sps[i_sps_id] )
 965         block_Release( p_sys->pp_sps[i_sps_id] );
 966     p_sys->pp_sps[i_sps_id] = p_frag;
 967 }
 968
 969 static void PutPPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag )
 970 {
 971     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 972     bs_t s;
 973     int i_pps_id;
 974     int i_sps_id;
 975
 976     bs_init( &s, &p_frag->p_buffer[5], p_frag->i_buffer - 5 );
 977     i_pps_id = bs_read_ue( &s ); // pps id
 978     i_sps_id = bs_read_ue( &s ); // sps id
 979     if( i_pps_id >= PPS_MAX || i_sps_id >= SPS_MAX )
 980     {
 981         msg_Warn( p_dec, "invalid PPS (pps_id=%d sps_id=%d)", i_pps_id, i_sps_id );
 982         block_Release( p_frag );
 983         return;
 984     }
 985     bs_skip( &s, 1 ); // entropy coding mode flag
 986     p_sys->i_pic_order_present_flag = bs_read( &s, 1 );
 987     /* TODO */
 988
 989     /* We have a new PPS */
 990     if( !p_sys->b_pps )
 991         msg_Dbg( p_dec, "found NAL_PPS (pps_id=%d sps_id=%d)", i_pps_id, i_sps_id );
 992     p_sys->b_pps = true;
 993
 994     if( p_sys->pp_pps[i_pps_id] )
 995         block_Release( p_sys->pp_pps[i_pps_id] );
 996     p_sys->pp_pps[i_pps_id] = p_frag;
 997 }
 998
 999 static void ParseSlice( decoder_t *p_dec, bool *pb_new_picture, slice_t *p_slice,
1000                         int i_nal_ref_idc, int i_nal_type, const block_t *p_frag )
1001 {
1002     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
1003     uint8_t *pb_dec;
1004     int i_dec;
1005     int i_first_mb, i_slice_type;
1006     slice_t slice;
1007     bs_t s;
1008
1009     /* do not convert the whole frame */
1010     CreateDecodedNAL( &pb_dec, &i_dec, &p_frag->p_buffer[5],
1011                      __MIN( p_frag->i_buffer - 5, 60 ) );
1012     bs_init( &s, pb_dec, i_dec );
1013
1014     /* first_mb_in_slice */
1015     i_first_mb = bs_read_ue( &s );
1016
1017     /* slice_type */
1018     switch( (i_slice_type = bs_read_ue( &s )) )
1019     {
1020     case 0: case 5:
1021         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_P;
1022         break;
1023     case 1: case 6:
1024         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_B;
1025         break;
1026     case 2: case 7:
1027         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_I;
1028         break;
1029     case 3: case 8: /* SP */
1030         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_P;
1031         break;
1032     case 4: case 9:
1033         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_I;
1034         break;
1035     default:
1036         slice.i_frame_type = 0;
1037         break;
1038     }
1039
1040     /* */
1041     slice.i_nal_type = i_nal_type;
1042     slice.i_nal_ref_idc = i_nal_ref_idc;
1043
1044     slice.i_pic_parameter_set_id = bs_read_ue( &s );
1045     slice.i_frame_num = bs_read( &s, p_sys->i_log2_max_frame_num + 4 );
1046
1047     slice.i_field_pic_flag = 0;
1048     slice.i_bottom_field_flag = -1;
1049     if( !p_sys->b_frame_mbs_only )
1050     {
1051         /* field_pic_flag */
1052         slice.i_field_pic_flag = bs_read( &s, 1 );
1053         if( slice.i_field_pic_flag )
1054             slice.i_bottom_field_flag = bs_read( &s, 1 );
1055     }
1056
1057     slice.i_idr_pic_id = p_sys->slice.i_idr_pic_id;
1058     if( slice.i_nal_type == NAL_SLICE_IDR )
1059         slice.i_idr_pic_id = bs_read_ue( &s );
1060
1061     slice.i_pic_order_cnt_lsb = -1;
1062     slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom = -1;
1063     slice.i_delta_pic_order_cnt0 = 0;
1064     slice.i_delta_pic_order_cnt1 = 0;
1065     if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 0 )
1066     {
1067         slice.i_pic_order_cnt_lsb = bs_read( &s, p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb + 4 );
1068         if( p_sys->i_pic_order_present_flag && !slice.i_field_pic_flag )
1069             slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom = bs_read_se( &s );
1070     }
1071     else if( (p_sys->i_pic_order_cnt_type == 1) &&
1072              (!p_sys->i_delta_pic_order_always_zero_flag) )
1073     {
1074         slice.i_delta_pic_order_cnt0 = bs_read_se( &s );
1075         if( p_sys->i_pic_order_present_flag && !slice.i_field_pic_flag )
1076             slice.i_delta_pic_order_cnt1 = bs_read_se( &s );
1077     }
1078     free( pb_dec );
1079
1080     /* Detection of the first VCL NAL unit of a primary coded picture
1081      * (cf. 7.4.1.2.4) */
1082     bool b_pic = false;
1083     if( slice.i_frame_num != p_sys->slice.i_frame_num ||
1084         slice.i_pic_parameter_set_id != p_sys->slice.i_pic_parameter_set_id ||
1085         slice.i_field_pic_flag != p_sys->slice.i_field_pic_flag ||
1086         slice.i_nal_ref_idc != p_sys->slice.i_nal_ref_idc )
1087         b_pic = true;
1088     if( (slice.i_bottom_field_flag != -1) &&
1089         (p_sys->slice.i_bottom_field_flag != -1) &&
1090         (slice.i_bottom_field_flag != p_sys->slice.i_bottom_field_flag) )
1091         b_pic = true;
1092     if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 0 &&
1093         ( slice.i_pic_order_cnt_lsb != p_sys->slice.i_pic_order_cnt_lsb ||
1094           slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom != p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom ) )
1095         b_pic = true;
1096     else if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 1 &&
1097              ( slice.i_delta_pic_order_cnt0 != p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt0 ||
1098                slice.i_delta_pic_order_cnt1 != p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt1 ) )
1099         b_pic = true;
1100     if( ( slice.i_nal_type == NAL_SLICE_IDR || p_sys->slice.i_nal_type == NAL_SLICE_IDR ) &&
1101         ( slice.i_nal_type != p_sys->slice.i_nal_type || slice.i_idr_pic_id != p_sys->slice.i_idr_pic_id ) )
1102             b_pic = true;
1103
1104     /* */
1105     *pb_new_picture = b_pic;
1106     *p_slice = slice;
1107 }
1108
1109 static void ParseSei( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag )
1110 {
1111     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
1112     uint8_t *pb_dec;
1113     int i_dec;
1114
1115     /* */
1116     CreateDecodedNAL( &pb_dec, &i_dec, &p_frag->p_buffer[5], p_frag->i_buffer - 5 );
1117     if( !pb_dec )
1118         return;
1119
1120     /* The +1 is for rbsp trailing bits */
1121     for( int i_used = 0; i_used+1 < i_dec; )
1122     {
1123         /* Read type */
1124         int i_type = 0;
1125         while( i_used+1 < i_dec )
1126         {
1127             const int i_byte = pb_dec[i_used++];
1128             i_type += i_byte;
1129             if( i_byte != 0xff )
1130                 break;
1131         }
1132         /* Read size */
1133         int i_size = 0;
1134         while( i_used+1 < i_dec )
1135         {
1136             const int i_byte = pb_dec[i_used++];
1137             i_size += i_byte;
1138             if( i_byte != 0xff )
1139                 break;
1140         }
1141         /* Check room */
1142         if( i_used + i_size + 1 > i_dec )
1143             break;
1144
1145         /* Look for user_data_registered_itu_t_t35 */
1146         if( i_type == 4 )
1147         {
1148             static const uint8_t p_dvb1_data_start_code[] = {
1149                 0xb5,
1150                 0x00, 0x31,
1151                 0x47, 0x41, 0x39, 0x34
1152             };
1153             const int      i_t35 = i_size;
1154             const uint8_t *p_t35 = &pb_dec[i_used];
1155
1156             /* Check for we have DVB1_data() */
1157             if( i_t35 >= 5 &&
1158                 !memcmp( p_t35, p_dvb1_data_start_code, sizeof(p_dvb1_data_start_code) ) )
1159             {
1160                 cc_Extract( &p_sys->cc_next, true, &p_t35[3], i_t35 - 3 );
1161             }
1162         }
1163         i_used += i_size;
1164     }
1165
1166     free( pb_dec );
1167 }
1168