git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/hevc_sei.c

   1 /*
   2  * HEVC Supplementary Enhancement Information messages
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
   5  * Copyright (C) 2012 - 2013 Gildas Cocherel
   6  * Copyright (C) 2013 Vittorio Giovara
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "atsc_a53.h"
  26 #include "golomb.h"
  27 #include "hevc_ps.h"
  28 #include "hevc_sei.h"
  29
  30 static int decode_nal_sei_decoded_picture_hash(HEVCSEIPictureHash *s, GetBitContext *gb)
  31 {
  32     int cIdx, i;
  33     uint8_t hash_type;
  34     //uint16_t picture_crc;
  35     //uint32_t picture_checksum;
  36     hash_type = get_bits(gb, 8);
  37
  38     for (cIdx = 0; cIdx < 3/*((s->sps->chroma_format_idc == 0) ? 1 : 3)*/; cIdx++) {
  39         if (hash_type == 0) {
  40             s->is_md5 = 1;
  41             for (i = 0; i < 16; i++)
  42                 s->md5[cIdx][i] = get_bits(gb, 8);
  43         } else if (hash_type == 1) {
  44             // picture_crc = get_bits(gb, 16);
  45             skip_bits(gb, 16);
  46         } else if (hash_type == 2) {
  47             // picture_checksum = get_bits_long(gb, 32);
  48             skip_bits(gb, 32);
  49         }
  50     }
  51     return 0;
  52 }
  53
  54 static int decode_nal_sei_mastering_display_info(HEVCSEIMasteringDisplay *s, GetBitContext *gb)
  55 {
  56     int i;
  57     // Mastering primaries
  58     for (i = 0; i < 3; i++) {
  59         s->display_primaries[i][0] = get_bits(gb, 16);
  60         s->display_primaries[i][1] = get_bits(gb, 16);
  61     }
  62     // White point (x, y)
  63     s->white_point[0] = get_bits(gb, 16);
  64     s->white_point[1] = get_bits(gb, 16);
  65
  66     // Max and min luminance of mastering display
  67     s->max_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  68     s->min_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  69
  70     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  71     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  72     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  73     s->present = 2;
  74     return 0;
  75 }
  76
  77 static int decode_nal_sei_content_light_info(HEVCSEIContentLight *s, GetBitContext *gb)
  78 {
  79     // Max and average light levels
  80     s->max_content_light_level     = get_bits(gb, 16);
  81     s->max_pic_average_light_level = get_bits(gb, 16);
  82     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  83     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  84     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  85     s->present = 2;
  86     return  0;
  87 }
  88
  89 static int decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(HEVCSEIFramePacking *s, GetBitContext *gb)
  90 {
  91     get_ue_golomb_long(gb);             // frame_packing_arrangement_id
  92     s->present = !get_bits1(gb);
  93
  94     if (s->present) {
  95         s->arrangement_type               = get_bits(gb, 7);
  96         s->quincunx_subsampling           = get_bits1(gb);
  97         s->content_interpretation_type    = get_bits(gb, 6);
  98
  99         // spatial_flipping_flag, frame0_flipped_flag, field_views_flag
 100         skip_bits(gb, 3);
 101         s->current_frame_is_frame0_flag = get_bits1(gb);
 102         // frame0_self_contained_flag, frame1_self_contained_flag
 103         skip_bits(gb, 2);
 104
 105         if (!s->quincunx_subsampling && s->arrangement_type != 5)
 106             skip_bits(gb, 16);  // frame[01]_grid_position_[xy]
 107         skip_bits(gb, 8);       // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 108         skip_bits1(gb);         // frame_packing_arrangement_persistence_flag
 109     }
 110     skip_bits1(gb);             // upsampled_aspect_ratio_flag
 111     return 0;
 112 }
 113
 114 static int decode_nal_sei_display_orientation(HEVCSEIDisplayOrientation *s, GetBitContext *gb)
 115 {
 116     s->present = !get_bits1(gb);
 117
 118     if (s->present) {
 119         s->hflip = get_bits1(gb);     // hor_flip
 120         s->vflip = get_bits1(gb);     // ver_flip
 121
 122         s->anticlockwise_rotation = get_bits(gb, 16);
 123         skip_bits1(gb);     // display_orientation_persistence_flag
 124     }
 125
 126     return 0;
 127 }
 128
 129 static int decode_nal_sei_pic_timing(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb, const HEVCParamSets *ps,
 130                                      void *logctx, int size)
 131 {
 132     HEVCSEIPictureTiming *h = &s->picture_timing;
 133     HEVCSPS *sps;
 134
 135     if (!ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id])
 136         return(AVERROR(ENOMEM));
 137     sps = (HEVCSPS*)ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id]->data;
 138
 139     if (sps->vui.frame_field_info_present_flag) {
 140         int pic_struct = get_bits(gb, 4);
 141         h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_UNKNOWN;
 142         if (pic_struct == 2 || pic_struct == 10 || pic_struct == 12) {
 143             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "BOTTOM Field\n");
 144             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_BOTTOM_FIELD;
 145         } else if (pic_struct == 1 || pic_struct == 9 || pic_struct == 11) {
 146             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "TOP Field\n");
 147             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_TOP_FIELD;
 148         } else if (pic_struct == 7) {
 149             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame/Field Doubling\n");
 150             h->picture_struct = HEVC_SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING;
 151         } else if (pic_struct == 8) {
 152             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame/Field Tripling\n");
 153             h->picture_struct = HEVC_SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING;
 154         }
 155         get_bits(gb, 2);                   // source_scan_type
 156         get_bits(gb, 1);                   // duplicate_flag
 157         skip_bits1(gb);
 158         size--;
 159     }
 160     skip_bits_long(gb, 8 * size);
 161
 162     return 0;
 163 }
 164
 165 static int decode_registered_user_data_closed_caption(HEVCSEIA53Caption *s, GetBitContext *gb,
 166                                                       int size)
 167 {
 168     int ret;
 169
 170     if (size < 3)
 171        return AVERROR(EINVAL);
 172
 173     ret = ff_parse_a53_cc(&s->buf_ref, gb->buffer + get_bits_count(gb) / 8, size);
 174
 175     if (ret < 0)
 176         return ret;
 177
 178     skip_bits_long(gb, size * 8);
 179
 180     return 0;
 181 }
 182
 183 static int decode_nal_sei_user_data_unregistered(HEVCSEIUnregistered *s, GetBitContext *gb,
 184                                                       int size)
 185 {
 186     AVBufferRef *buf_ref, **tmp;
 187
 188     if (size < 16 || size >= INT_MAX - 1)
 189        return AVERROR_INVALIDDATA;
 190
 191     tmp = av_realloc_array(s->buf_ref, s->nb_buf_ref + 1, sizeof(*s->buf_ref));
 192     if (!tmp)
 193         return AVERROR(ENOMEM);
 194     s->buf_ref = tmp;
 195
 196     buf_ref = av_buffer_alloc(size + 1);
 197     if (!buf_ref)
 198         return AVERROR(ENOMEM);
 199
 200     for (int i = 0; i < size; i++)
 201         buf_ref->data[i] = get_bits(gb, 8);
 202     buf_ref->data[size] = 0;
 203     buf_ref->size = size;
 204     s->buf_ref[s->nb_buf_ref++] = buf_ref;
 205
 206     return 0;
 207 }
 208
 209 static int decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb,
 210                                                          int size)
 211 {
 212     uint32_t country_code;
 213     uint32_t user_identifier;
 214
 215     if (size < 7)
 216         return AVERROR(EINVAL);
 217     size -= 7;
 218
 219     country_code = get_bits(gb, 8);
 220     if (country_code == 0xFF) {
 221         skip_bits(gb, 8);
 222         size--;
 223     }
 224
 225     skip_bits(gb, 8);
 226     skip_bits(gb, 8);
 227
 228     user_identifier = get_bits_long(gb, 32);
 229
 230     switch (user_identifier) {
 231         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):
 232             return decode_registered_user_data_closed_caption(&s->a53_caption, gb, size);
 233         default:
 234             skip_bits_long(gb, size * 8);
 235             break;
 236     }
 237     return 0;
 238 }
 239
 240 static int decode_nal_sei_active_parameter_sets(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb, void *logctx)
 241 {
 242     int num_sps_ids_minus1;
 243     int i;
 244     unsigned active_seq_parameter_set_id;
 245
 246     get_bits(gb, 4); // active_video_parameter_set_id
 247     get_bits(gb, 1); // self_contained_cvs_flag
 248     get_bits(gb, 1); // num_sps_ids_minus1
 249     num_sps_ids_minus1 = get_ue_golomb_long(gb); // num_sps_ids_minus1
 250
 251     if (num_sps_ids_minus1 < 0 || num_sps_ids_minus1 > 15) {
 252         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "num_sps_ids_minus1 %d invalid\n", num_sps_ids_minus1);
 253         return AVERROR_INVALIDDATA;
 254     }
 255
 256     active_seq_parameter_set_id = get_ue_golomb_long(gb);
 257     if (active_seq_parameter_set_id >= HEVC_MAX_SPS_COUNT) {
 258         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "active_parameter_set_id %d invalid\n", active_seq_parameter_set_id);
 259         return AVERROR_INVALIDDATA;
 260     }
 261     s->active_seq_parameter_set_id = active_seq_parameter_set_id;
 262
 263     for (i = 1; i <= num_sps_ids_minus1; i++)
 264         get_ue_golomb_long(gb); // active_seq_parameter_set_id[i]
 265
 266     return 0;
 267 }
 268
 269 static int decode_nal_sei_alternative_transfer(HEVCSEIAlternativeTransfer *s, GetBitContext *gb)
 270 {
 271     s->present = 1;
 272     s->preferred_transfer_characteristics = get_bits(gb, 8);
 273     return 0;
 274 }
 275
 276 static int decode_nal_sei_timecode(HEVCSEITimeCode *s, GetBitContext *gb)
 277 {
 278     s->num_clock_ts = get_bits(gb, 2);
 279
 280     for (int i = 0; i < s->num_clock_ts; i++) {
 281         s->clock_timestamp_flag[i] =  get_bits(gb, 1);
 282
 283         if (s->clock_timestamp_flag[i]) {
 284             s->units_field_based_flag[i] = get_bits(gb, 1);
 285             s->counting_type[i]          = get_bits(gb, 5);
 286             s->full_timestamp_flag[i]    = get_bits(gb, 1);
 287             s->discontinuity_flag[i]     = get_bits(gb, 1);
 288             s->cnt_dropped_flag[i]       = get_bits(gb, 1);
 289
 290             s->n_frames[i]               = get_bits(gb, 9);
 291
 292             if (s->full_timestamp_flag[i]) {
 293                 s->seconds_value[i]      = av_clip(get_bits(gb, 6), 0, 59);
 294                 s->minutes_value[i]      = av_clip(get_bits(gb, 6), 0, 59);
 295                 s->hours_value[i]        = av_clip(get_bits(gb, 5), 0, 23);
 296             } else {
 297                 s->seconds_flag[i] = get_bits(gb, 1);
 298                 if (s->seconds_flag[i]) {
 299                     s->seconds_value[i] = av_clip(get_bits(gb, 6), 0, 59);
 300                     s->minutes_flag[i]  = get_bits(gb, 1);
 301                     if (s->minutes_flag[i]) {
 302                         s->minutes_value[i] = av_clip(get_bits(gb, 6), 0, 59);
 303                         s->hours_flag[i] =  get_bits(gb, 1);
 304                         if (s->hours_flag[i]) {
 305                             s->hours_value[i] = av_clip(get_bits(gb, 5), 0, 23);
 306                         }
 307                     }
 308                 }
 309             }
 310
 311             s->time_offset_length[i] = get_bits(gb, 5);
 312             if (s->time_offset_length[i] > 0) {
 313                 s->time_offset_value[i] = get_bits(gb, s->time_offset_length[i]);
 314             }
 315         }
 316     }
 317
 318     s->present = 1;
 319     return 0;
 320 }
 321
 322
 323 static int decode_nal_sei_prefix(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 324                                  const HEVCParamSets *ps, int type, int size)
 325 {
 326     switch (type) {
 327     case 256:  // Mismatched value from HM 8.1
 328         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 329     case HEVC_SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 330         return decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(&s->frame_packing, gb);
 331     case HEVC_SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 332         return decode_nal_sei_display_orientation(&s->display_orientation, gb);
 333     case HEVC_SEI_TYPE_PICTURE_TIMING:
 334         return decode_nal_sei_pic_timing(s, gb, ps, logctx, size);
 335     case HEVC_SEI_TYPE_MASTERING_DISPLAY_INFO:
 336         return decode_nal_sei_mastering_display_info(&s->mastering_display, gb);
 337     case HEVC_SEI_TYPE_CONTENT_LIGHT_LEVEL_INFO:
 338         return decode_nal_sei_content_light_info(&s->content_light, gb);
 339     case HEVC_SEI_TYPE_ACTIVE_PARAMETER_SETS:
 340         return decode_nal_sei_active_parameter_sets(s, gb, logctx);
 341     case HEVC_SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED_ITU_T_T35:
 342         return decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(s, gb, size);
 343     case HEVC_SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED:
 344         return decode_nal_sei_user_data_unregistered(&s->unregistered, gb, size);
 345     case HEVC_SEI_TYPE_ALTERNATIVE_TRANSFER_CHARACTERISTICS:
 346         return decode_nal_sei_alternative_transfer(&s->alternative_transfer, gb);
 347     case HEVC_SEI_TYPE_TIME_CODE:
 348         return decode_nal_sei_timecode(&s->timecode, gb);
 349     default:
 350         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 351         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 352         return 0;
 353     }
 354 }
 355
 356 static int decode_nal_sei_suffix(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 357                                  int type, int size)
 358 {
 359     switch (type) {
 360     case HEVC_SEI_TYPE_DECODED_PICTURE_HASH:
 361         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 362     default:
 363         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped SUFFIX SEI %d\n", type);
 364         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 365         return 0;
 366     }
 367 }
 368
 369 static int decode_nal_sei_message(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 370                                   const HEVCParamSets *ps, int nal_unit_type)
 371 {
 372     int payload_type = 0;
 373     int payload_size = 0;
 374     int byte = 0xFF;
 375     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SEI\n");
 376
 377     while (byte == 0xFF) {
 378         if (get_bits_left(gb) < 16 || payload_type > INT_MAX - 255)
 379             return AVERROR_INVALIDDATA;
 380         byte          = get_bits(gb, 8);
 381         payload_type += byte;
 382     }
 383     byte = 0xFF;
 384     while (byte == 0xFF) {
 385         if (get_bits_left(gb) < 8 + 8LL*payload_size)
 386             return AVERROR_INVALIDDATA;
 387         byte          = get_bits(gb, 8);
 388         payload_size += byte;
 389     }
 390     if (nal_unit_type == HEVC_NAL_SEI_PREFIX) {
 391         return decode_nal_sei_prefix(gb, logctx, s, ps, payload_type, payload_size);
 392     } else { /* nal_unit_type == NAL_SEI_SUFFIX */
 393         return decode_nal_sei_suffix(gb, logctx, s, payload_type, payload_size);
 394     }
 395 }
 396
 397 static int more_rbsp_data(GetBitContext *gb)
 398 {
 399     return get_bits_left(gb) > 0 && show_bits(gb, 8) != 0x80;
 400 }
 401
 402 int ff_hevc_decode_nal_sei(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 403                            const HEVCParamSets *ps, int type)
 404 {
 405     int ret;
 406
 407     do {
 408         ret = decode_nal_sei_message(gb, logctx, s, ps, type);
 409         if (ret < 0)
 410             return ret;
 411     } while (more_rbsp_data(gb));
 412     return 1;
 413 }
 414
 415 void ff_hevc_reset_sei(HEVCSEI *s)
 416 {
 417     av_buffer_unref(&s->a53_caption.buf_ref);
 418
 419     for (int i = 0; i < s->unregistered.nb_buf_ref; i++)
 420         av_buffer_unref(&s->unregistered.buf_ref[i]);
 421     s->unregistered.nb_buf_ref = 0;
 422     av_freep(&s->unregistered.buf_ref);
 423 }