git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/cafdec.c

   1 /*
   2  * Core Audio Format demuxer
   3  * Copyright (c) 2007 Justin Ruggles
   4  * Copyright (c) 2009 Peter Ross
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * Core Audio Format demuxer
  26  */
  27
  28 #include <inttypes.h>
  29
  30 #include "avformat.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "isom.h"
  33 #include "mov_chan.h"
  34 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  35 #include "libavutil/intfloat.h"
  36 #include "libavutil/dict.h"
  37 #include "caf.h"
  38
  39 typedef struct CafContext {
  40     int bytes_per_packet;           ///< bytes in a packet, or 0 if variable
  41     int frames_per_packet;          ///< frames in a packet, or 0 if variable
  42     int64_t num_bytes;              ///< total number of bytes in stream
  43
  44     int64_t packet_cnt;             ///< packet counter
  45     int64_t frame_cnt;              ///< frame counter
  46
  47     int64_t data_start;             ///< data start position, in bytes
  48     int64_t data_size;              ///< raw data size, in bytes
  49 } CafContext;
  50
  51 static int probe(const AVProbeData *p)
  52 {
  53     if (AV_RB32(p->buf) == MKBETAG('c','a','f','f') && AV_RB16(&p->buf[4]) == 1)
  54         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  55     return 0;
  56 }
  57
  58 /** Read audio description chunk */
  59 static int read_desc_chunk(AVFormatContext *s)
  60 {
  61     AVIOContext *pb = s->pb;
  62     CafContext *caf = s->priv_data;
  63     AVStream *st;
  64     int flags;
  65
  66     /* new audio stream */
  67     st = avformat_new_stream(s, NULL);
  68     if (!st)
  69         return AVERROR(ENOMEM);
  70
  71     /* parse format description */
  72     st->codecpar->codec_type  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
  73     st->codecpar->sample_rate = av_clipd(av_int2double(avio_rb64(pb)), 0, INT_MAX);
  74     st->codecpar->codec_tag   = avio_rl32(pb);
  75     flags = avio_rb32(pb);
  76     caf->bytes_per_packet  = avio_rb32(pb);
  77     st->codecpar->block_align = caf->bytes_per_packet;
  78     caf->frames_per_packet = avio_rb32(pb);
  79     st->codecpar->channels    = avio_rb32(pb);
  80     st->codecpar->bits_per_coded_sample = avio_rb32(pb);
  81
  82     if (caf->bytes_per_packet < 0 || caf->frames_per_packet < 0)
  83         return AVERROR_INVALIDDATA;
  84
  85     /* calculate bit rate for constant size packets */
  86     if (caf->frames_per_packet > 0 && caf->bytes_per_packet > 0) {
  87         st->codecpar->bit_rate = (uint64_t)st->codecpar->sample_rate * (uint64_t)caf->bytes_per_packet * 8
  88                                  / (uint64_t)caf->frames_per_packet;
  89     } else {
  90         st->codecpar->bit_rate = 0;
  91     }
  92
  93     /* determine codec */
  94     if (st->codecpar->codec_tag == MKTAG('l','p','c','m'))
  95         st->codecpar->codec_id = ff_mov_get_lpcm_codec_id(st->codecpar->bits_per_coded_sample, (flags ^ 0x2) | 0x4);
  96     else
  97         st->codecpar->codec_id = ff_codec_get_id(ff_codec_caf_tags, st->codecpar->codec_tag);
  98     return 0;
  99 }
 100
 101 /** Read magic cookie chunk */
 102 static int read_kuki_chunk(AVFormatContext *s, int64_t size)
 103 {
 104     AVIOContext *pb = s->pb;
 105     AVStream *st      = s->streams[0];
 106     int ret;
 107
 108     if (size < 0 || size > INT_MAX - AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
 109         return -1;
 110
 111     if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
 112         /* The magic cookie format for AAC is an mp4 esds atom.
 113            The lavc AAC decoder requires the data from the codec specific
 114            description as extradata input. */
 115         int strt, skip;
 116
 117         strt = avio_tell(pb);
 118         ff_mov_read_esds(s, pb);
 119         skip = size - (avio_tell(pb) - strt);
 120         if (skip < 0 || !st->codecpar->extradata ||
 121             st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_AAC) {
 122             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid AAC magic cookie\n");
 123             return AVERROR_INVALIDDATA;
 124         }
 125         avio_skip(pb, skip);
 126     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_ALAC) {
 127 #define ALAC_PREAMBLE 12
 128 #define ALAC_HEADER   36
 129 #define ALAC_NEW_KUKI 24
 130         uint8_t preamble[12];
 131         if (size < ALAC_NEW_KUKI) {
 132             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid ALAC magic cookie\n");
 133             avio_skip(pb, size);
 134             return AVERROR_INVALIDDATA;
 135         }
 136         if (avio_read(pb, preamble, ALAC_PREAMBLE) != ALAC_PREAMBLE) {
 137             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "failed to read preamble\n");
 138             return AVERROR_INVALIDDATA;
 139         }
 140
 141         if ((ret = ff_alloc_extradata(st->codecpar, ALAC_HEADER)) < 0)
 142             return ret;
 143
 144         /* For the old style cookie, we skip 12 bytes, then read 36 bytes.
 145          * The new style cookie only contains the last 24 bytes of what was
 146          * 36 bytes in the old style cookie, so we fabricate the first 12 bytes
 147          * in that case to maintain compatibility. */
 148         if (!memcmp(&preamble[4], "frmaalac", 8)) {
 149             if (size < ALAC_PREAMBLE + ALAC_HEADER) {
 150                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid ALAC magic cookie\n");
 151                 av_freep(&st->codecpar->extradata);
 152                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 153             }
 154             if (avio_read(pb, st->codecpar->extradata, ALAC_HEADER) != ALAC_HEADER) {
 155                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "failed to read kuki header\n");
 156                 av_freep(&st->codecpar->extradata);
 157                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 158             }
 159             avio_skip(pb, size - ALAC_PREAMBLE - ALAC_HEADER);
 160         } else {
 161             AV_WB32(st->codecpar->extradata, 36);
 162             memcpy(&st->codecpar->extradata[4], "alac", 4);
 163             AV_WB32(&st->codecpar->extradata[8], 0);
 164             memcpy(&st->codecpar->extradata[12], preamble, 12);
 165             if (avio_read(pb, &st->codecpar->extradata[24], ALAC_NEW_KUKI - 12) != ALAC_NEW_KUKI - 12) {
 166                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "failed to read new kuki header\n");
 167                 av_freep(&st->codecpar->extradata);
 168                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 169             }
 170             avio_skip(pb, size - ALAC_NEW_KUKI);
 171         }
 172     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 173         // The data layout for Opus is currently unknown, so we do not export
 174         // extradata at all. Multichannel streams are not supported.
 175         if (st->codecpar->channels > 2) {
 176             avpriv_request_sample(s, "multichannel Opus in CAF");
 177             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 178         }
 179         avio_skip(pb, size);
 180     } else if ((ret = ff_get_extradata(s, st->codecpar, pb, size)) < 0) {
 181         return ret;
 182     }
 183
 184     return 0;
 185 }
 186
 187 /** Read packet table chunk */
 188 static int read_pakt_chunk(AVFormatContext *s, int64_t size)
 189 {
 190     AVIOContext *pb = s->pb;
 191     AVStream *st      = s->streams[0];
 192     CafContext *caf   = s->priv_data;
 193     int64_t pos = 0, ccount, num_packets;
 194     int i;
 195     int ret;
 196
 197     ccount = avio_tell(pb);
 198
 199     num_packets = avio_rb64(pb);
 200     if (num_packets < 0 || INT32_MAX / sizeof(AVIndexEntry) < num_packets)
 201         return AVERROR_INVALIDDATA;
 202
 203     st->nb_frames  = avio_rb64(pb); /* valid frames */
 204     st->nb_frames += avio_rb32(pb); /* priming frames */
 205     st->nb_frames += avio_rb32(pb); /* remainder frames */
 206
 207     st->duration = 0;
 208     for (i = 0; i < num_packets; i++) {
 209         if (avio_feof(pb))
 210             return AVERROR_INVALIDDATA;
 211         ret = av_add_index_entry(s->streams[0], pos, st->duration, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME);
 212         if (ret < 0)
 213             return ret;
 214         pos += caf->bytes_per_packet ? caf->bytes_per_packet : ff_mp4_read_descr_len(pb);
 215         st->duration += caf->frames_per_packet ? caf->frames_per_packet : ff_mp4_read_descr_len(pb);
 216     }
 217
 218     if (avio_tell(pb) - ccount > size) {
 219         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "error reading packet table\n");
 220         return AVERROR_INVALIDDATA;
 221     }
 222     avio_skip(pb, ccount + size - avio_tell(pb));
 223
 224     caf->num_bytes = pos;
 225     return 0;
 226 }
 227
 228 /** Read information chunk */
 229 static void read_info_chunk(AVFormatContext *s, int64_t size)
 230 {
 231     AVIOContext *pb = s->pb;
 232     unsigned int i;
 233     unsigned int nb_entries = avio_rb32(pb);
 234     for (i = 0; i < nb_entries && !avio_feof(pb); i++) {
 235         char key[32];
 236         char value[1024];
 237         avio_get_str(pb, INT_MAX, key, sizeof(key));
 238         avio_get_str(pb, INT_MAX, value, sizeof(value));
 239         av_dict_set(&s->metadata, key, value, 0);
 240     }
 241 }
 242
 243 static int read_header(AVFormatContext *s)
 244 {
 245     AVIOContext *pb = s->pb;
 246     CafContext *caf = s->priv_data;
 247     AVStream *st;
 248     uint32_t tag = 0;
 249     int found_data, ret;
 250     int64_t size, pos;
 251
 252     avio_skip(pb, 8); /* magic, version, file flags */
 253
 254     /* audio description chunk */
 255     if (avio_rb32(pb) != MKBETAG('d','e','s','c')) {
 256         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "desc chunk not present\n");
 257         return AVERROR_INVALIDDATA;
 258     }
 259     size = avio_rb64(pb);
 260     if (size != 32)
 261         return AVERROR_INVALIDDATA;
 262
 263     ret = read_desc_chunk(s);
 264     if (ret)
 265         return ret;
 266     st = s->streams[0];
 267
 268     /* parse each chunk */
 269     found_data = 0;
 270     while (!avio_feof(pb)) {
 271
 272         /* stop at data chunk if seeking is not supported or
 273            data chunk size is unknown */
 274         if (found_data && (caf->data_size < 0 || !(pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL)))
 275             break;
 276
 277         tag  = avio_rb32(pb);
 278         size = avio_rb64(pb);
 279         pos  = avio_tell(pb);
 280         if (avio_feof(pb))
 281             break;
 282
 283         switch (tag) {
 284         case MKBETAG('d','a','t','a'):
 285             avio_skip(pb, 4); /* edit count */
 286             caf->data_start = avio_tell(pb);
 287             caf->data_size  = size < 0 ? -1 : size - 4;
 288             if (caf->data_size > 0 && (pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL))
 289                 avio_skip(pb, caf->data_size);
 290             found_data = 1;
 291             break;
 292
 293         case MKBETAG('c','h','a','n'):
 294             if ((ret = ff_mov_read_chan(s, s->pb, st, size)) < 0)
 295                 return ret;
 296             break;
 297
 298         /* magic cookie chunk */
 299         case MKBETAG('k','u','k','i'):
 300             if (read_kuki_chunk(s, size))
 301                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 302             break;
 303
 304         /* packet table chunk */
 305         case MKBETAG('p','a','k','t'):
 306             if (read_pakt_chunk(s, size))
 307                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 308             break;
 309
 310         case MKBETAG('i','n','f','o'):
 311             read_info_chunk(s, size);
 312             break;
 313
 314         default:
 315             av_log(s, AV_LOG_WARNING,
 316                    "skipping CAF chunk: %08"PRIX32" (%s), size %"PRId64"\n",
 317                    tag, av_fourcc2str(av_bswap32(tag)), size);
 318         case MKBETAG('f','r','e','e'):
 319             if (size < 0 && found_data)
 320                 goto found_data;
 321             if (size < 0)
 322                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 323             break;
 324         }
 325
 326         if (size > 0) {
 327             if (pos > INT64_MAX - size)
 328                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 329             avio_skip(pb, FFMAX(0, pos + size - avio_tell(pb)));
 330         }
 331     }
 332
 333     if (!found_data)
 334         return AVERROR_INVALIDDATA;
 335
 336 found_data:
 337     if (caf->bytes_per_packet > 0 && caf->frames_per_packet > 0) {
 338         if (caf->data_size > 0)
 339             st->nb_frames = (caf->data_size / caf->bytes_per_packet) * caf->frames_per_packet;
 340     } else if (st->internal->nb_index_entries && st->duration > 0) {
 341         if (st->codecpar->sample_rate && caf->data_size / st->duration > INT64_MAX / st->codecpar->sample_rate / 8) {
 342             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow during bit rate calculation %d * 8 * %"PRId64"\n",
 343                    st->codecpar->sample_rate, caf->data_size / st->duration);
 344             return AVERROR_INVALIDDATA;
 345         }
 346         st->codecpar->bit_rate = st->codecpar->sample_rate * 8LL *
 347                                  (caf->data_size / st->duration);
 348     } else {
 349         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Missing packet table. It is required when "
 350                                 "block size or frame size are variable.\n");
 351         return AVERROR_INVALIDDATA;
 352     }
 353
 354     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, st->codecpar->sample_rate);
 355     st->start_time = 0;
 356
 357     /* position the stream at the start of data */
 358     if (caf->data_size >= 0)
 359         avio_seek(pb, caf->data_start, SEEK_SET);
 360
 361     return 0;
 362 }
 363
 364 #define CAF_MAX_PKT_SIZE 4096
 365
 366 static int read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 367 {
 368     AVIOContext *pb = s->pb;
 369     AVStream *st      = s->streams[0];
 370     CafContext *caf   = s->priv_data;
 371     int res, pkt_size = 0, pkt_frames = 0;
 372     int64_t left      = CAF_MAX_PKT_SIZE;
 373
 374     if (avio_feof(pb))
 375         return AVERROR_EOF;
 376
 377     /* don't read past end of data chunk */
 378     if (caf->data_size > 0) {
 379         left = (caf->data_start + caf->data_size) - avio_tell(pb);
 380         if (!left)
 381             return AVERROR_EOF;
 382         if (left < 0)
 383             return AVERROR(EIO);
 384     }
 385
 386     pkt_frames = caf->frames_per_packet;
 387     pkt_size   = caf->bytes_per_packet;
 388
 389     if (pkt_size > 0 && pkt_frames == 1) {
 390         pkt_size   = (CAF_MAX_PKT_SIZE / pkt_size) * pkt_size;
 391         pkt_size   = FFMIN(pkt_size, left);
 392         pkt_frames = pkt_size / caf->bytes_per_packet;
 393     } else if (st->internal->nb_index_entries) {
 394         if (caf->packet_cnt < st->internal->nb_index_entries - 1) {
 395             pkt_size   = st->internal->index_entries[caf->packet_cnt + 1].pos       - st->internal->index_entries[caf->packet_cnt].pos;
 396             pkt_frames = st->internal->index_entries[caf->packet_cnt + 1].timestamp - st->internal->index_entries[caf->packet_cnt].timestamp;
 397         } else if (caf->packet_cnt == st->internal->nb_index_entries - 1) {
 398             pkt_size   = caf->num_bytes - st->internal->index_entries[caf->packet_cnt].pos;
 399             pkt_frames = st->duration   - st->internal->index_entries[caf->packet_cnt].timestamp;
 400         } else {
 401             return AVERROR(EIO);
 402         }
 403     }
 404
 405     if (pkt_size == 0 || pkt_frames == 0 || pkt_size > left)
 406         return AVERROR(EIO);
 407
 408     res = av_get_packet(pb, pkt, pkt_size);
 409     if (res < 0)
 410         return res;
 411
 412     pkt->size           = res;
 413     pkt->stream_index   = 0;
 414     pkt->dts = pkt->pts = caf->frame_cnt;
 415
 416     caf->packet_cnt++;
 417     caf->frame_cnt += pkt_frames;
 418
 419     return 0;
 420 }
 421
 422 static int read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index,
 423                      int64_t timestamp, int flags)
 424 {
 425     AVStream *st = s->streams[0];
 426     CafContext *caf = s->priv_data;
 427     int64_t pos, packet_cnt, frame_cnt;
 428
 429     timestamp = FFMAX(timestamp, 0);
 430
 431     if (caf->frames_per_packet > 0 && caf->bytes_per_packet > 0) {
 432         /* calculate new byte position based on target frame position */
 433         pos = caf->bytes_per_packet * (timestamp / caf->frames_per_packet);
 434         if (caf->data_size > 0)
 435             pos = FFMIN(pos, caf->data_size);
 436         packet_cnt = pos / caf->bytes_per_packet;
 437         frame_cnt  = caf->frames_per_packet * packet_cnt;
 438     } else if (st->internal->nb_index_entries) {
 439         packet_cnt = av_index_search_timestamp(st, timestamp, flags);
 440         frame_cnt  = st->internal->index_entries[packet_cnt].timestamp;
 441         pos        = st->internal->index_entries[packet_cnt].pos;
 442     } else {
 443         return -1;
 444     }
 445
 446     if (avio_seek(s->pb, pos + caf->data_start, SEEK_SET) < 0)
 447         return -1;
 448
 449     caf->packet_cnt = packet_cnt;
 450     caf->frame_cnt  = frame_cnt;
 451
 452     return 0;
 453 }
 454
 455 AVInputFormat ff_caf_demuxer = {
 456     .name           = "caf",
 457     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apple CAF (Core Audio Format)"),
 458     .priv_data_size = sizeof(CafContext),
 459     .read_probe     = probe,
 460     .read_header    = read_header,
 461     .read_packet    = read_packet,
 462     .read_seek      = read_seek,
 463     .codec_tag      = ff_caf_codec_tags_list,
 464 };