git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/demux/rawdv.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * rawdv.c : raw DV input module for vlc
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2001-2007 the VideoLAN team
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Gildas Bazin <gbazin@netcourrier.com>
   8  *          Paul Corke <paul dot corke at datatote dot co dot uk>
   9  *
  10  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  11  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  12  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  13  * (at your option) any later version.
  14  *
  15  * This program 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
  18  * GNU General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  21  * along with this program; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 /*****************************************************************************
  26  * Preamble
  27  *****************************************************************************/
  28
  29 #include <vlc/vlc.h>
  30 #include <vlc_demux.h>
  31
  32 /*****************************************************************************
  33  * Module descriptor
  34  *****************************************************************************/
  35 #define HURRYUP_TEXT N_( "Hurry up" )
  36 #define HURRYUP_LONGTEXT N_( "The demuxer will advance timestamps if the " \
  37                 "input can't keep up with the rate." )
  38
  39 static int  Open ( vlc_object_t * );
  40 static void Close( vlc_object_t * );
  41
  42 vlc_module_begin();
  43     set_shortname( "DV" );
  44     set_description( _("DV (Digital Video) demuxer") );
  45     set_capability( "demux2", 3 );
  46     set_category( CAT_INPUT );
  47     set_subcategory( SUBCAT_INPUT_DEMUX );
  48     add_bool( "rawdv-hurry-up", 0, NULL, HURRYUP_TEXT, HURRYUP_LONGTEXT, VLC_FALSE );
  49         change_safe();
  50     set_callbacks( Open, Close );
  51     add_shortcut( "rawdv" );
  52 vlc_module_end();
  53
  54
  55 /*****************************************************************************
  56  A little bit of background information (copied over from libdv glossary).
  57
  58  - DIF block: A block of 80 bytes. This is the basic data framing unit of the
  59        DVC tape format, analogous to sectors of hard disc.
  60
  61  - Video Section: Each DIF sequence contains a video section, consisting of
  62        135 DIF blocks, which are further subdivided into Video Segments.
  63
  64  - Video Segment: A video segment consists of 5 DIF blocks, each corresponding
  65        to a single compressed macroblock.
  66
  67 *****************************************************************************/
  68
  69
  70 /*****************************************************************************
  71  * Constants
  72  *****************************************************************************/
  73 #define DV_PAL_FRAME_SIZE  144000
  74 #define DV_NTSC_FRAME_SIZE 122000
  75
  76 /*****************************************************************************
  77  * Definitions of structures used by this plugin
  78  *****************************************************************************/
  79 typedef struct {
  80     int8_t sct;      /* Section type (header,subcode,aux,audio,video) */
  81     int8_t dsn;      /* DIF sequence number (0-12) */
  82     int    fsc;      /* First (0)/Second channel (1) */
  83     int8_t dbn;      /* DIF block number (0-134) */
  84 } dv_id_t;
  85
  86 typedef struct {
  87     int    dsf;      /* DIF sequence flag: 525/60 (0) or 625,50 (1) */
  88     int8_t apt;
  89     int    tf1;
  90     int8_t ap1;
  91     int    tf2;
  92     int8_t ap2;
  93     int    tf3;
  94     int8_t ap3;
  95 } dv_header_t;
  96
  97 struct demux_sys_t
  98 {
  99     int    frame_size;
 100
 101     es_out_id_t *p_es_video;
 102     es_format_t  fmt_video;
 103
 104     es_out_id_t *p_es_audio;
 105     es_format_t  fmt_audio;
 106
 107     int    i_dsf;
 108     double f_rate;
 109     int    i_bitrate;
 110
 111     /* program clock reference (in units of 90kHz) */
 112     mtime_t i_pcr;
 113     vlc_bool_t b_hurry_up;
 114 };
 115
 116 /*****************************************************************************
 117  * Local prototypes
 118  *****************************************************************************/
 119 static int Demux( demux_t * );
 120 static int Control( demux_t *, int i_query, va_list args );
 121
 122 static block_t *dv_extract_audio( demux_t *p_demux,
 123                                   block_t* p_frame_block );
 124
 125 /*****************************************************************************
 126  * Open: initializes raw DV demux structures
 127  *****************************************************************************/
 128 static int Open( vlc_object_t * p_this )
 129 {
 130     demux_t     *p_demux = (demux_t*)p_this;
 131     demux_sys_t *p_sys;
 132
 133     const byte_t *p_peek, *p_peek_backup;
 134
 135     uint32_t    i_dword;
 136     dv_header_t dv_header;
 137     dv_id_t     dv_id;
 138
 139     /* It isn't easy to recognize a raw DV stream. The chances that we'll
 140      * mistake a stream from another type for a raw DV stream are too high, so
 141      * we'll rely on the file extension to trigger this demux. Alternatively,
 142      * it is possible to force this demux. */
 143
 144     /* Check for DV file extension */
 145     if( !demux2_IsPathExtension( p_demux, ".dv" ) && !p_demux->b_force )
 146         return VLC_EGENERIC;
 147
 148     if( stream_Peek( p_demux->s, &p_peek, DV_PAL_FRAME_SIZE ) <
 149         DV_NTSC_FRAME_SIZE )
 150     {
 151         /* Stream too short ... */
 152         msg_Err( p_demux, "cannot peek()" );
 153         return VLC_EGENERIC;
 154     }
 155     p_peek_backup = p_peek;
 156
 157     /* fill in the dv_id_t structure */
 158     i_dword = GetDWBE( p_peek ); p_peek += 4;
 159     dv_id.sct = i_dword >> (32 - 3);
 160     i_dword <<= 8;
 161     dv_id.dsn = i_dword >> (32 - 4);
 162     i_dword <<= 4;
 163     dv_id.fsc = i_dword >> (32 - 1);
 164     i_dword <<= 4;
 165     dv_id.dbn = i_dword >> (32 - 8);
 166     i_dword <<= 8;
 167
 168     if( dv_id.sct != 0 )
 169     {
 170         msg_Warn( p_demux, "not a raw DV stream header" );
 171         return VLC_EGENERIC;
 172     }
 173
 174     /* fill in the dv_header_t structure */
 175     dv_header.dsf = i_dword >> (32 - 1);
 176     i_dword <<= 1;
 177     if( i_dword >> (32 - 1) ) /* incorrect bit */
 178     {
 179         msg_Warn( p_demux, "incorrect bit" );
 180         return VLC_EGENERIC;
 181     }
 182
 183     i_dword = GetDWBE( p_peek ); p_peek += 4;
 184     i_dword <<= 5;
 185     dv_header.apt = i_dword >> (32 - 3);
 186     i_dword <<= 3;
 187     dv_header.tf1 = i_dword >> (32 - 1);
 188     i_dword <<= 5;
 189     dv_header.ap1 = i_dword >> (32 - 3);
 190     i_dword <<= 3;
 191     dv_header.tf2 = i_dword >> (32 - 1);
 192     i_dword <<= 5;
 193     dv_header.ap2 = i_dword >> (32 - 3);
 194     i_dword <<= 3;
 195     dv_header.tf3 = i_dword >> (32 - 1);
 196     i_dword <<= 5;
 197     dv_header.ap3 = i_dword >> (32 - 3);
 198
 199     p_peek += 72;                                  /* skip rest of DIF block */
 200
 201     /* Set p_input field */
 202     p_demux->pf_demux   = Demux;
 203     p_demux->pf_control = Control;
 204     p_demux->p_sys      = p_sys = malloc( sizeof( demux_sys_t ) );
 205     if( !p_sys )
 206         return VLC_ENOMEM;
 207
 208     p_sys->b_hurry_up = var_CreateGetBool( p_demux, "rawdv-hurry-up" );
 209     msg_Dbg( p_demux, "Realtime DV Source: %s", (p_sys->b_hurry_up)?"Yes":"No" );
 210
 211     p_sys->i_dsf = dv_header.dsf;
 212     p_sys->frame_size = dv_header.dsf ? 12 * 150 * 80 : 10 * 150 * 80;
 213     p_sys->f_rate = dv_header.dsf ? 25 : 29.97;
 214
 215     p_sys->i_pcr = 1;
 216     p_sys->p_es_video = NULL;
 217     p_sys->p_es_audio = NULL;
 218
 219     p_sys->i_bitrate = 0;
 220
 221     es_format_Init( &p_sys->fmt_video, VIDEO_ES, VLC_FOURCC('d','v','s','d') );
 222     p_sys->fmt_video.video.i_width = 720;
 223     p_sys->fmt_video.video.i_height= dv_header.dsf ? 576 : 480;;
 224
 225     /* FIXME FIXME */
 226 #if 0
 227     /* necessary because input_SplitBuffer() will only get
 228      * INPUT_DEFAULT_BUFSIZE bytes at a time. */
 229     p_input->i_bufsize = p_sys->frame_size;
 230 #endif
 231
 232     p_sys->p_es_video = es_out_Add( p_demux->out, &p_sys->fmt_video );
 233
 234     /* Audio stuff */
 235     p_peek = p_peek_backup + 80*6+80*16*3 + 3; /* beginning of AAUX pack */
 236     if( *p_peek == 0x50 )
 237     {
 238         es_format_Init( &p_sys->fmt_audio, AUDIO_ES,
 239                         VLC_FOURCC('a','r','a','w') );
 240
 241         p_sys->fmt_audio.audio.i_channels = 2;
 242         switch( (p_peek[4] >> 3) & 0x07 )
 243         {
 244         case 0:
 245             p_sys->fmt_audio.audio.i_rate = 48000;
 246             break;
 247         case 1:
 248             p_sys->fmt_audio.audio.i_rate = 44100;
 249             break;
 250         case 2:
 251         default:
 252             p_sys->fmt_audio.audio.i_rate = 32000;
 253             break;
 254         }
 255
 256         /* 12 bits non-linear will be converted to 16 bits linear */
 257         p_sys->fmt_audio.audio.i_bitspersample = 16;
 258
 259         p_sys->p_es_audio = es_out_Add( p_demux->out, &p_sys->fmt_audio );
 260     }
 261
 262     return VLC_SUCCESS;
 263 }
 264
 265 /*****************************************************************************
 266  * Close: frees unused data
 267  *****************************************************************************/
 268 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 269 {
 270     demux_t     *p_demux = (demux_t*)p_this;
 271     demux_sys_t *p_sys  = p_demux->p_sys;
 272
 273     var_Destroy( p_demux, "rawdv-hurry-up");
 274     free( p_sys );
 275 }
 276
 277 /*****************************************************************************
 278  * Demux: reads and demuxes data packets
 279  *****************************************************************************
 280  * Returns -1 in case of error, 0 in case of EOF, 1 otherwise
 281  *****************************************************************************/
 282 static int Demux( demux_t *p_demux )
 283 {
 284     demux_sys_t *p_sys  = p_demux->p_sys;
 285     block_t     *p_block;
 286     vlc_bool_t  b_audio = VLC_FALSE;
 287
 288     if( p_sys->b_hurry_up )
 289     {
 290          /* 3 frames */
 291         p_sys->i_pcr = mdate() + (p_sys->i_dsf ? 120000 : 90000);
 292     }
 293
 294     /* Call the pace control */
 295     es_out_Control( p_demux->out, ES_OUT_SET_PCR, p_sys->i_pcr );
 296     p_block = stream_Block( p_demux->s, p_sys->frame_size );
 297     if( p_block == NULL )
 298     {
 299         /* EOF */
 300         return 0;
 301     }
 302
 303     if( p_sys->p_es_audio )
 304     {
 305         es_out_Control( p_demux->out, ES_OUT_GET_ES_STATE,
 306                         p_sys->p_es_audio, &b_audio );
 307     }
 308
 309     p_block->i_dts =
 310     p_block->i_pts = p_sys->i_pcr;
 311
 312     if( b_audio )
 313     {
 314         block_t *p_audio_block = dv_extract_audio( p_demux, p_block );
 315         if( p_audio_block )
 316         {
 317             p_audio_block->i_pts =
 318             p_audio_block->i_dts = p_sys->i_pcr;
 319             es_out_Send( p_demux->out, p_sys->p_es_audio, p_audio_block );
 320         }
 321     }
 322
 323     es_out_Send( p_demux->out, p_sys->p_es_video, p_block );
 324
 325     if( !p_sys->b_hurry_up )
 326     {
 327         p_sys->i_pcr += ( I64C(1000000) / p_sys->f_rate );
 328     }
 329
 330     return 1;
 331 }
 332
 333 /*****************************************************************************
 334  * Control:
 335  *****************************************************************************/
 336 static int Control( demux_t *p_demux, int i_query, va_list args )
 337 {
 338     demux_sys_t *p_sys  = p_demux->p_sys;
 339
 340     /* XXX: DEMUX_SET_TIME is precise here */
 341     return demux2_vaControlHelper( p_demux->s,
 342                                    0, -1,
 343                                    p_sys->frame_size * p_sys->f_rate * 8,
 344                                    p_sys->frame_size, i_query, args );
 345 }
 346
 347 static const uint16_t dv_audio_shuffle525[10][9] = {
 348   {  0, 30, 60, 20, 50, 80, 10, 40, 70 }, /* 1st channel */
 349   {  6, 36, 66, 26, 56, 86, 16, 46, 76 },
 350   { 12, 42, 72,  2, 32, 62, 22, 52, 82 },
 351   { 18, 48, 78,  8, 38, 68, 28, 58, 88 },
 352   { 24, 54, 84, 14, 44, 74,  4, 34, 64 },
 353
 354   {  1, 31, 61, 21, 51, 81, 11, 41, 71 }, /* 2nd channel */
 355   {  7, 37, 67, 27, 57, 87, 17, 47, 77 },
 356   { 13, 43, 73,  3, 33, 63, 23, 53, 83 },
 357   { 19, 49, 79,  9, 39, 69, 29, 59, 89 },
 358   { 25, 55, 85, 15, 45, 75,  5, 35, 65 },
 359 };
 360
 361 static const uint16_t dv_audio_shuffle625[12][9] = {
 362   {   0,  36,  72,  26,  62,  98,  16,  52,  88}, /* 1st channel */
 363   {   6,  42,  78,  32,  68, 104,  22,  58,  94},
 364   {  12,  48,  84,   2,  38,  74,  28,  64, 100},
 365   {  18,  54,  90,   8,  44,  80,  34,  70, 106},
 366   {  24,  60,  96,  14,  50,  86,   4,  40,  76},
 367   {  30,  66, 102,  20,  56,  92,  10,  46,  82},
 368
 369   {   1,  37,  73,  27,  63,  99,  17,  53,  89}, /* 2nd channel */
 370   {   7,  43,  79,  33,  69, 105,  23,  59,  95},
 371   {  13,  49,  85,   3,  39,  75,  29,  65, 101},
 372   {  19,  55,  91,   9,  45,  81,  35,  71, 107},
 373   {  25,  61,  97,  15,  51,  87,   5,  41,  77},
 374   {  31,  67, 103,  21,  57,  93,  11,  47,  83},
 375 };
 376
 377 static inline uint16_t dv_audio_12to16( uint16_t sample )
 378 {
 379     uint16_t shift, result;
 380
 381     sample = (sample < 0x800) ? sample : sample | 0xf000;
 382     shift = (sample & 0xf00) >> 8;
 383
 384     if (shift < 0x2 || shift > 0xd) {
 385         result = sample;
 386     } else if (shift < 0x8) {
 387         shift--;
 388         result = (sample - (256 * shift)) << shift;
 389     } else {
 390         shift = 0xe - shift;
 391         result = ((sample + ((256 * shift) + 1)) << shift) - 1;
 392     }
 393
 394     return result;
 395 }
 396
 397 static block_t *dv_extract_audio( demux_t *p_demux,
 398                                   block_t* p_frame_block )
 399 {
 400     demux_sys_t *p_sys  = p_demux->p_sys;
 401     block_t *p_block;
 402     uint8_t *p_frame, *p_buf;
 403     int i_audio_quant, i_samples, i_size, i_half_ch;
 404     const uint16_t (*audio_shuffle)[9];
 405     int i, j, d, of;
 406     uint16_t lc;
 407
 408     /* Beginning of AAUX pack */
 409     p_buf = p_frame_block->p_buffer + 80*6+80*16*3 + 3;
 410     if( *p_buf != 0x50 ) return NULL;
 411
 412     i_audio_quant = p_buf[4] & 0x07; /* 0 - 16bit, 1 - 12bit */
 413     if( i_audio_quant > 1 )
 414     {
 415         msg_Dbg( p_demux, "unsupported quantization for DV audio");
 416         return NULL;
 417     }
 418
 419     i_samples = p_buf[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min samples */
 420     switch( (p_buf[4] >> 3) & 0x07 )
 421     {
 422     case 0:
 423         i_size = p_sys->i_dsf ? 1896 : 1580;
 424         break;
 425     case 1:
 426         i_size = p_sys->i_dsf ? 1742 : 1452;
 427         break;
 428     case 2:
 429     default:
 430         i_size = p_sys->i_dsf ? 1264 : 1053;
 431         break;
 432     }
 433     i_size = (i_size + i_samples) * 4; /* 2ch, 2bytes */
 434
 435     p_block = block_New( p_demux, i_size );
 436
 437     /* for each DIF segment */
 438     p_frame = p_frame_block->p_buffer;
 439     audio_shuffle = p_sys->i_dsf ? dv_audio_shuffle625 : dv_audio_shuffle525;
 440     i_half_ch = (p_sys->i_dsf ? 12 : 10)/2;
 441     for( i = 0; i < (p_sys->i_dsf ? 12 : 10); i++ )
 442     {
 443         p_frame += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
 444
 445         if( i_audio_quant == 1 && i == i_half_ch ) break;
 446
 447         for( j = 0; j < 9; j++ )
 448         {
 449             for( d = 8; d < 80; d += 2 )
 450             {
 451                 if( i_audio_quant == 0 )
 452                 {
 453                     /* 16bit quantization */
 454                     of = audio_shuffle[i][j] + (d - 8) / 2 *
 455                            (p_sys->i_dsf ? 108 : 90);
 456
 457                     if( of * 2 >= i_size ) continue;
 458
 459                     /* big endian */
 460                     p_block->p_buffer[of*2] = p_frame[d+1];
 461                     p_block->p_buffer[of*2+1] = p_frame[d];
 462
 463                     if( p_block->p_buffer[of*2+1] == 0x80 &&
 464                         p_block->p_buffer[of*2] == 0x00 )
 465                         p_block->p_buffer[of*2+1] = 0;
 466                 }
 467                 else
 468                 {
 469                     /* 12bit quantization */
 470                     lc = ((uint16_t)p_frame[d] << 4) |
 471                          ((uint16_t)p_frame[d+2] >> 4);
 472                     lc = (lc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(lc));
 473
 474                     of = audio_shuffle[i][j] + (d - 8) / 3 *
 475                          (p_sys->i_dsf ? 108 : 90);
 476                     if( of*2 >= i_size ) continue;
 477
 478                     /* big endian */
 479                     p_block->p_buffer[of*2] = lc & 0xff;
 480                     p_block->p_buffer[of*2+1] = lc >> 8;
 481                     ++d;
 482                 }
 483             }
 484
 485             p_frame += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
 486         }
 487     }
 488
 489     return p_block;
 490 }