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 VLC authors and VideoLAN
   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 it
  13  * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  14  * the Free Software Foundation; either version 2.1 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 Lesser General Public License for more details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  23  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  24  * 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
  35 #include <vlc_common.h>
  36 #include <vlc_plugin.h>
  37 #include <vlc_sout.h>
  38 #include <vlc_codec.h>
  39 #include <vlc_block.h>
  40
  41 #include <vlc_block_helper.h>
  42 #include <vlc_bits.h>
  43 #include "../codec/cc.h"
  44 #include "../codec/h264_nal.h"
  45 #include "packetizer_helper.h"
  46 #include "../demux/mpeg/mpeg_parser_helpers.h"
  47
  48 /*****************************************************************************
  49  * Module descriptor
  50  *****************************************************************************/
  51 static int  Open ( vlc_object_t * );
  52 static void Close( vlc_object_t * );
  53
  54 vlc_module_begin ()
  55     set_category( CAT_SOUT )
  56     set_subcategory( SUBCAT_SOUT_PACKETIZER )
  57     set_description( N_("H.264 video packetizer") )
  58     set_capability( "packetizer", 50 )
  59     set_callbacks( Open, Close )
  60 vlc_module_end ()
  61
  62
  63 /****************************************************************************
  64  * Local prototypes
  65  ****************************************************************************/
  66 typedef struct
  67 {
  68     int i_nal_type;
  69     int i_nal_ref_idc;
  70
  71     int i_frame_type;
  72     int i_pic_parameter_set_id;
  73     int i_frame_num;
  74
  75     int i_field_pic_flag;
  76     int i_bottom_field_flag;
  77
  78     int i_idr_pic_id;
  79
  80     int i_pic_order_cnt_lsb;
  81     int i_delta_pic_order_cnt_bottom;
  82
  83     int i_delta_pic_order_cnt0;
  84     int i_delta_pic_order_cnt1;
  85 } slice_t;
  86
  87 #define SPS_MAX (32)
  88 #define PPS_MAX (256)
  89 struct decoder_sys_t
  90 {
  91     /* */
  92     packetizer_t packetizer;
  93
  94     /* */
  95     bool    b_slice;
  96     block_t *p_frame;
  97     bool    b_frame_sps;
  98     bool    b_frame_pps;
  99
 100     bool   b_header;
 101     bool   b_sps;
 102     bool   b_pps;
 103     block_t *pp_sps[SPS_MAX];
 104     block_t *pp_pps[PPS_MAX];
 105     int    i_recovery_frames;  /* -1 = no recovery */
 106
 107     /* avcC data */
 108     int i_avcC_length_size;
 109
 110     /* Useful values of the Sequence Parameter Set */
 111     int i_log2_max_frame_num;
 112     int b_frame_mbs_only;
 113     int i_pic_order_cnt_type;
 114     int i_delta_pic_order_always_zero_flag;
 115     int i_log2_max_pic_order_cnt_lsb;
 116
 117     /* Value from Picture Parameter Set */
 118     int i_pic_order_present_flag;
 119
 120     /* Useful values of the Slice Header */
 121     slice_t slice;
 122
 123     /* */
 124     mtime_t i_frame_pts;
 125     mtime_t i_frame_dts;
 126
 127     /* */
 128     uint32_t i_cc_flags;
 129     mtime_t i_cc_pts;
 130     mtime_t i_cc_dts;
 131     cc_data_t cc;
 132
 133     cc_data_t cc_next;
 134 };
 135
 136 enum nal_unit_type_e
 137 {
 138     NAL_UNKNOWN = 0,
 139     NAL_SLICE   = 1,
 140     NAL_SLICE_DPA   = 2,
 141     NAL_SLICE_DPB   = 3,
 142     NAL_SLICE_DPC   = 4,
 143     NAL_SLICE_IDR   = 5,    /* ref_idc != 0 */
 144     NAL_SEI         = 6,    /* ref_idc == 0 */
 145     NAL_SPS         = 7,
 146     NAL_PPS         = 8,
 147     NAL_AU_DELIMITER= 9
 148     /* ref_idc == 0 for 6,9,10,11,12 */
 149 };
 150
 151 /* Defined in H.264 annex D */
 152 enum sei_type_e
 153 {
 154     SEI_USER_DATA_REGISTERED = 4,
 155     SEI_RECOVERY_POINT = 6
 156 };
 157
 158 #define BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD (1 << BLOCK_FLAG_PRIVATE_SHIFT)
 159
 160 static block_t *Packetize( decoder_t *, block_t ** );
 161 static block_t *PacketizeAVC1( decoder_t *, block_t ** );
 162 static block_t *GetCc( decoder_t *p_dec, bool pb_present[4] );
 163
 164 static void PacketizeReset( void *p_private, bool b_broken );
 165 static block_t *PacketizeParse( void *p_private, bool *pb_ts_used, block_t * );
 166 static int PacketizeValidate( void *p_private, block_t * );
 167
 168 static block_t *ParseNALBlock( decoder_t *, bool *pb_ts_used, block_t * );
 169 static block_t *CreateAnnexbNAL( decoder_t *, const uint8_t *p, int );
 170
 171 static block_t *OutputPicture( decoder_t *p_dec );
 172 static void PutSPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag );
 173 static void PutPPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag );
 174 static void ParseSlice( decoder_t *p_dec, bool *pb_new_picture, slice_t *p_slice,
 175                         int i_nal_ref_idc, int i_nal_type, const block_t *p_frag );
 176 static void ParseSei( decoder_t *, block_t * );
 177
 178
 179 static const uint8_t p_h264_startcode[3] = { 0x00, 0x00, 0x01 };
 180
 181 /*****************************************************************************
 182  * Open: probe the packetizer and return score
 183  * When opening after demux, the packetizer is only loaded AFTER the decoder
 184  * That means that what you set in fmt_out is ignored by the decoder in this special case
 185  *****************************************************************************/
 186 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 187 {
 188     decoder_t     *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 189     decoder_sys_t *p_sys;
 190     int i;
 191
 192     if( p_dec->fmt_in.i_codec != VLC_CODEC_H264 )
 193         return VLC_EGENERIC;
 194     if( p_dec->fmt_in.i_original_fourcc == VLC_FOURCC( 'a', 'v', 'c', '1') &&
 195         p_dec->fmt_in.i_extra < 7 )
 196         return VLC_EGENERIC;
 197
 198     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
 199     if( ( p_dec->p_sys = p_sys = malloc( sizeof(decoder_sys_t) ) ) == NULL )
 200     {
 201         return VLC_ENOMEM;
 202     }
 203
 204     packetizer_Init( &p_sys->packetizer,
 205                      p_h264_startcode, sizeof(p_h264_startcode),
 206                      p_h264_startcode, 1, 5,
 207                      PacketizeReset, PacketizeParse, PacketizeValidate, p_dec );
 208
 209     p_sys->b_slice = false;
 210     p_sys->p_frame = NULL;
 211     p_sys->b_frame_sps = false;
 212     p_sys->b_frame_pps = false;
 213
 214     p_sys->b_header= false;
 215     p_sys->b_sps   = false;
 216     p_sys->b_pps   = false;
 217     for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 218         p_sys->pp_sps[i] = NULL;
 219     for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 220         p_sys->pp_pps[i] = NULL;
 221     p_sys->i_recovery_frames = -1;
 222
 223     p_sys->slice.i_nal_type = -1;
 224     p_sys->slice.i_nal_ref_idc = -1;
 225     p_sys->slice.i_idr_pic_id = -1;
 226     p_sys->slice.i_frame_num = -1;
 227     p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 228     p_sys->slice.i_pic_parameter_set_id = -1;
 229     p_sys->slice.i_field_pic_flag = 0;
 230     p_sys->slice.i_bottom_field_flag = -1;
 231     p_sys->slice.i_pic_order_cnt_lsb = -1;
 232     p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom = -1;
 233
 234     p_sys->i_frame_dts = VLC_TS_INVALID;
 235     p_sys->i_frame_pts = VLC_TS_INVALID;
 236
 237     /* Setup properties */
 238     es_format_Copy( &p_dec->fmt_out, &p_dec->fmt_in );
 239     p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_CODEC_H264;
 240
 241     if( p_dec->fmt_in.i_original_fourcc == VLC_FOURCC( 'a', 'v', 'c', '1' ) )
 242     {
 243         /* This type of stream is produced by mp4 and matroska
 244          * when we want to store it in another streamformat, you need to convert
 245          * The fmt_in.p_extra should ALWAYS contain the avcC
 246          * The fmt_out.p_extra should contain all the SPS and PPS with 4 byte startcodes */
 247         uint8_t *p = &((uint8_t*)p_dec->fmt_in.p_extra)[4];
 248         int i_sps, i_pps;
 249         bool b_dummy;
 250         int i;
 251
 252         /* Parse avcC */
 253         p_sys->i_avcC_length_size = 1 + ((*p++)&0x03);
 254
 255         /* Read SPS */
 256         i_sps = (*p++)&0x1f;
 257         for( i = 0; i < i_sps; i++ )
 258         {
 259             uint16_t i_length = GetWBE( p ); p += 2;
 260             if( i_length >
 261                 (uint8_t*)p_dec->fmt_in.p_extra + p_dec->fmt_in.i_extra - p )
 262             {
 263                 return VLC_EGENERIC;
 264             }
 265             block_t *p_sps = CreateAnnexbNAL( p_dec, p, i_length );
 266             if( !p_sps )
 267                 return VLC_EGENERIC;
 268             ParseNALBlock( p_dec, &b_dummy, p_sps );
 269             p += i_length;
 270         }
 271         /* Read PPS */
 272         i_pps = *p++;
 273         for( i = 0; i < i_pps; i++ )
 274         {
 275             uint16_t i_length = GetWBE( p ); p += 2;
 276             if( i_length >
 277                 (uint8_t*)p_dec->fmt_in.p_extra + p_dec->fmt_in.i_extra - p )
 278             {
 279                 return VLC_EGENERIC;
 280             }
 281             block_t *p_pps = CreateAnnexbNAL( p_dec, p, i_length );
 282             if( !p_pps )
 283                 return VLC_EGENERIC;
 284             ParseNALBlock( p_dec, &b_dummy, p_pps );
 285             p += i_length;
 286         }
 287         msg_Dbg( p_dec, "avcC length size=%d, sps=%d, pps=%d",
 288                  p_sys->i_avcC_length_size, i_sps, i_pps );
 289
 290         if( !p_sys->b_sps || !p_sys->b_pps )
 291             return VLC_EGENERIC;
 292
 293         /* FIXME: FFMPEG isn't happy at all if you leave this */
 294         if( p_dec->fmt_out.i_extra > 0 )
 295             free( p_dec->fmt_out.p_extra );
 296         p_dec->fmt_out.i_extra = 0;
 297         p_dec->fmt_out.p_extra = NULL;
 298
 299         /* Set the new extradata */
 300         for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 301         {
 302             if( p_sys->pp_sps[i] )
 303                 p_dec->fmt_out.i_extra += p_sys->pp_sps[i]->i_buffer;
 304         }
 305         for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 306         {
 307             if( p_sys->pp_pps[i] )
 308                 p_dec->fmt_out.i_extra += p_sys->pp_pps[i]->i_buffer;
 309         }
 310         p_dec->fmt_out.p_extra = malloc( p_dec->fmt_out.i_extra );
 311         if( p_dec->fmt_out.p_extra )
 312         {
 313             uint8_t *p_dst = p_dec->fmt_out.p_extra;
 314
 315             for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 316             {
 317                 if( p_sys->pp_sps[i] )
 318                 {
 319                     memcpy( p_dst, p_sys->pp_sps[i]->p_buffer, p_sys->pp_sps[i]->i_buffer );
 320                     p_dst += p_sys->pp_sps[i]->i_buffer;
 321                 }
 322             }
 323             for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 324             {
 325                 if( p_sys->pp_pps[i] )
 326                 {
 327                     memcpy( p_dst, p_sys->pp_pps[i]->p_buffer, p_sys->pp_pps[i]->i_buffer );
 328                     p_dst += p_sys->pp_pps[i]->i_buffer;
 329                 }
 330             }
 331             p_sys->b_header = true;
 332         }
 333         else
 334         {
 335             p_dec->fmt_out.i_extra = 0;
 336         }
 337
 338         /* Set callback */
 339         p_dec->pf_packetize = PacketizeAVC1;
 340         /* TODO CC ? */
 341     }
 342     else
 343     {
 344         /* This type of stream contains data with 3 of 4 byte startcodes
 345          * The fmt_in.p_extra MAY contain SPS/PPS with 4 byte startcodes
 346          * The fmt_out.p_extra should be the same */
 347
 348         /* Set callback */
 349         p_dec->pf_packetize = Packetize;
 350         p_dec->pf_get_cc = GetCc;
 351
 352         /* */
 353         p_sys->i_cc_pts = VLC_TS_INVALID;
 354         p_sys->i_cc_dts = VLC_TS_INVALID;
 355         p_sys->i_cc_flags = 0;
 356         cc_Init( &p_sys->cc );
 357         cc_Init( &p_sys->cc_next );
 358
 359         /* */
 360         if( p_dec->fmt_in.i_extra > 0 )
 361             packetizer_Header( &p_sys->packetizer,
 362                                p_dec->fmt_in.p_extra, p_dec->fmt_in.i_extra );
 363     }
 364
 365     return VLC_SUCCESS;
 366 }
 367
 368 /*****************************************************************************
 369  * Close: clean up the packetizer
 370  *****************************************************************************/
 371 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 372 {
 373     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
 374     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 375     int i;
 376
 377     if( p_sys->p_frame )
 378         block_ChainRelease( p_sys->p_frame );
 379     for( i = 0; i < SPS_MAX; i++ )
 380     {
 381         if( p_sys->pp_sps[i] )
 382             block_Release( p_sys->pp_sps[i] );
 383     }
 384     for( i = 0; i < PPS_MAX; i++ )
 385     {
 386         if( p_sys->pp_pps[i] )
 387             block_Release( p_sys->pp_pps[i] );
 388     }
 389     packetizer_Clean( &p_sys->packetizer );
 390
 391     if( p_dec->pf_get_cc )
 392     {
 393          cc_Exit( &p_sys->cc_next );
 394          cc_Exit( &p_sys->cc );
 395     }
 396
 397     free( p_sys );
 398 }
 399
 400 /****************************************************************************
 401  * Packetize: the whole thing
 402  * Search for the startcodes 3 or more bytes
 403  * Feed ParseNALBlock ALWAYS with 4 byte startcode prepended NALs
 404  ****************************************************************************/
 405 static block_t *Packetize( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
 406 {
 407     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 408
 409     return packetizer_Packetize( &p_sys->packetizer, pp_block );
 410 }
 411
 412 /****************************************************************************
 413  * PacketizeAVC1: Takes VCL blocks of data and creates annexe B type NAL stream
 414  * Will always use 4 byte 0 0 0 1 startcodes
 415  * Will prepend a SPS and PPS before each keyframe
 416  ****************************************************************************/
 417 static block_t *PacketizeAVC1( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
 418 {
 419     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 420     block_t       *p_block;
 421     block_t       *p_ret = NULL;
 422     uint8_t       *p;
 423
 424     if( !pp_block || !*pp_block )
 425         return NULL;
 426     if( (*pp_block)->i_flags&(BLOCK_FLAG_DISCONTINUITY|BLOCK_FLAG_CORRUPTED) )
 427     {
 428         block_Release( *pp_block );
 429         return NULL;
 430     }
 431
 432     p_block = *pp_block;
 433     *pp_block = NULL;
 434
 435     for( p = p_block->p_buffer; p < &p_block->p_buffer[p_block->i_buffer]; )
 436     {
 437         block_t *p_pic;
 438         bool b_dummy;
 439         int i_size = 0;
 440         int i;
 441
 442         for( i = 0; i < p_sys->i_avcC_length_size; i++ )
 443         {
 444             i_size = (i_size << 8) | (*p++);
 445         }
 446
 447         if( i_size <= 0 ||
 448             i_size > ( p_block->p_buffer + p_block->i_buffer - p ) )
 449         {
 450             msg_Err( p_dec, "Broken frame : size %d is too big", i_size );
 451             break;
 452         }
 453
 454         block_t *p_part = CreateAnnexbNAL( p_dec, p, i_size );
 455         if( !p_part )
 456             break;
 457
 458         p_part->i_dts = p_block->i_dts;
 459         p_part->i_pts = p_block->i_pts;
 460
 461         /* Parse the NAL */
 462         if( ( p_pic = ParseNALBlock( p_dec, &b_dummy, p_part ) ) )
 463         {
 464             block_ChainAppend( &p_ret, p_pic );
 465         }
 466         p += i_size;
 467     }
 468     block_Release( p_block );
 469
 470     return p_ret;
 471 }
 472
 473 /*****************************************************************************
 474  * GetCc:
 475  *****************************************************************************/
 476 static block_t *GetCc( decoder_t *p_dec, bool pb_present[4] )
 477 {
 478     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 479     block_t *p_cc;
 480
 481     for( int i = 0; i < 4; i++ )
 482         pb_present[i] = p_sys->cc.pb_present[i];
 483
 484     if( p_sys->cc.i_data <= 0 )
 485         return NULL;
 486
 487     p_cc = block_Alloc( p_sys->cc.i_data);
 488     if( p_cc )
 489     {
 490         memcpy( p_cc->p_buffer, p_sys->cc.p_data, p_sys->cc.i_data );
 491         p_cc->i_dts =
 492         p_cc->i_pts = p_sys->cc.b_reorder ? p_sys->i_cc_pts : p_sys->i_cc_dts;
 493         p_cc->i_flags = ( p_sys->cc.b_reorder  ? p_sys->i_cc_flags : BLOCK_FLAG_TYPE_P ) & BLOCK_FLAG_TYPE_MASK;
 494     }
 495     cc_Flush( &p_sys->cc );
 496     return p_cc;
 497 }
 498
 499 /****************************************************************************
 500  * Helpers
 501  ****************************************************************************/
 502 static void PacketizeReset( void *p_private, bool b_broken )
 503 {
 504     decoder_t *p_dec = p_private;
 505     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 506
 507     if( b_broken )
 508     {
 509         if( p_sys->p_frame )
 510             block_ChainRelease( p_sys->p_frame );
 511         p_sys->p_frame = NULL;
 512         p_sys->b_frame_sps = false;
 513         p_sys->b_frame_pps = false;
 514         p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 515         p_sys->b_slice = false;
 516     }
 517     p_sys->i_frame_pts = VLC_TS_INVALID;
 518     p_sys->i_frame_dts = VLC_TS_INVALID;
 519 }
 520 static block_t *PacketizeParse( void *p_private, bool *pb_ts_used, block_t *p_block )
 521 {
 522     decoder_t *p_dec = p_private;
 523
 524     /* Remove trailing 0 bytes */
 525     while( p_block->i_buffer > 5 && p_block->p_buffer[p_block->i_buffer-1] == 0x00 )
 526         p_block->i_buffer--;
 527
 528     return ParseNALBlock( p_dec, pb_ts_used, p_block );
 529 }
 530 static int PacketizeValidate( void *p_private, block_t *p_au )
 531 {
 532     VLC_UNUSED(p_private);
 533     VLC_UNUSED(p_au);
 534     return VLC_SUCCESS;
 535 }
 536
 537 static block_t *CreateAnnexbNAL( decoder_t *p_dec, const uint8_t *p, int i_size )
 538 {
 539     block_t *p_nal;
 540
 541     p_nal = block_Alloc( 4 + i_size );
 542     if( !p_nal ) return NULL;
 543
 544     /* Add start code */
 545     p_nal->p_buffer[0] = 0x00;
 546     p_nal->p_buffer[1] = 0x00;
 547     p_nal->p_buffer[2] = 0x00;
 548     p_nal->p_buffer[3] = 0x01;
 549
 550     /* Copy nalu */
 551     memcpy( &p_nal->p_buffer[4], p, i_size );
 552
 553     VLC_UNUSED(p_dec);
 554     return p_nal;
 555 }
 556
 557 static void CreateDecodedNAL( uint8_t **pp_ret, int *pi_ret,
 558                               const uint8_t *src, int i_src )
 559 {
 560     uint8_t *dst = malloc( i_src );
 561
 562     *pp_ret = dst;
 563
 564     if( dst )
 565         *pi_ret = nal_decode(src, dst, i_src);
 566 }
 567
 568 /*****************************************************************************
 569  * ParseNALBlock: parses annexB type NALs
 570  * All p_frag blocks are required to start with 0 0 0 1 4-byte startcode
 571  *****************************************************************************/
 572 static block_t *ParseNALBlock( decoder_t *p_dec, bool *pb_ts_used, block_t *p_frag )
 573 {
 574     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 575     block_t *p_pic = NULL;
 576
 577     const int i_nal_ref_idc = (p_frag->p_buffer[4] >> 5)&0x03;
 578     const int i_nal_type = p_frag->p_buffer[4]&0x1f;
 579     const mtime_t i_frag_dts = p_frag->i_dts;
 580     const mtime_t i_frag_pts = p_frag->i_pts;
 581
 582     if( p_sys->b_slice && ( !p_sys->b_sps || !p_sys->b_pps ) )
 583     {
 584         block_ChainRelease( p_sys->p_frame );
 585         msg_Warn( p_dec, "waiting for SPS/PPS" );
 586
 587         /* Reset context */
 588         p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 589         p_sys->p_frame = NULL;
 590         p_sys->b_frame_sps = false;
 591         p_sys->b_frame_pps = false;
 592         p_sys->b_slice = false;
 593         cc_Flush( &p_sys->cc_next );
 594     }
 595
 596     if( ( !p_sys->b_sps || !p_sys->b_pps ) &&
 597         i_nal_type >= NAL_SLICE && i_nal_type <= NAL_SLICE_IDR )
 598     {
 599         p_sys->b_slice = true;
 600         /* Fragment will be discarded later on */
 601     }
 602     else if( i_nal_type >= NAL_SLICE && i_nal_type <= NAL_SLICE_IDR )
 603     {
 604         slice_t slice;
 605         bool  b_new_picture;
 606
 607         ParseSlice( p_dec, &b_new_picture, &slice, i_nal_ref_idc, i_nal_type, p_frag );
 608
 609         /* */
 610         if( b_new_picture && p_sys->b_slice )
 611             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 612
 613         /* */
 614         p_sys->slice = slice;
 615         p_sys->b_slice = true;
 616     }
 617     else if( i_nal_type == NAL_SPS )
 618     {
 619         if( p_sys->b_slice )
 620             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 621         p_sys->b_frame_sps = true;
 622
 623         PutSPS( p_dec, p_frag );
 624
 625         /* Do not append the SPS because we will insert it on keyframes */
 626         p_frag = NULL;
 627     }
 628     else if( i_nal_type == NAL_PPS )
 629     {
 630         if( p_sys->b_slice )
 631             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 632         p_sys->b_frame_pps = true;
 633
 634         PutPPS( p_dec, p_frag );
 635
 636         /* Do not append the PPS because we will insert it on keyframes */
 637         p_frag = NULL;
 638     }
 639     else if( i_nal_type == NAL_AU_DELIMITER ||
 640              i_nal_type == NAL_SEI ||
 641              ( i_nal_type >= 13 && i_nal_type <= 18 ) )
 642     {
 643         if( p_sys->b_slice )
 644             p_pic = OutputPicture( p_dec );
 645
 646         /* Parse SEI for CC support */
 647         if( i_nal_type == NAL_SEI )
 648         {
 649             ParseSei( p_dec, p_frag );
 650         }
 651         else if( i_nal_type == NAL_AU_DELIMITER )
 652         {
 653             if( p_sys->p_frame && (p_sys->p_frame->i_flags & BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD) )
 654             {
 655                 block_Release( p_frag );
 656                 p_frag = NULL;
 657             }
 658             else
 659             {
 660                 p_frag->i_flags |= BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD;
 661             }
 662         }
 663     }
 664
 665     /* Append the block */
 666     if( p_frag )
 667         block_ChainAppend( &p_sys->p_frame, p_frag );
 668
 669     *pb_ts_used = false;
 670     if( p_sys->i_frame_dts <= VLC_TS_INVALID &&
 671         p_sys->i_frame_pts <= VLC_TS_INVALID )
 672     {
 673         p_sys->i_frame_dts = i_frag_dts;
 674         p_sys->i_frame_pts = i_frag_pts;
 675         *pb_ts_used = true;
 676     }
 677     return p_pic;
 678 }
 679
 680 static block_t *OutputPicture( decoder_t *p_dec )
 681 {
 682     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 683     block_t *p_pic;
 684
 685     if ( !p_sys->b_header && p_sys->i_recovery_frames != -1 )
 686     {
 687         if( p_sys->i_recovery_frames == 0 )
 688         {
 689             msg_Dbg( p_dec, "Recovery from SEI recovery point complete" );
 690             p_sys->b_header = true;
 691         }
 692         --p_sys->i_recovery_frames;
 693     }
 694
 695     if( !p_sys->b_header && p_sys->i_recovery_frames == -1 &&
 696          p_sys->slice.i_frame_type != BLOCK_FLAG_TYPE_I)
 697         return NULL;
 698
 699     const bool b_sps_pps_i = p_sys->slice.i_frame_type == BLOCK_FLAG_TYPE_I &&
 700                              p_sys->b_sps &&
 701                              p_sys->b_pps;
 702     if( b_sps_pps_i || p_sys->b_frame_sps || p_sys->b_frame_pps )
 703     {
 704         block_t *p_head = NULL;
 705         if( p_sys->p_frame->i_flags & BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD )
 706         {
 707             p_head = p_sys->p_frame;
 708             p_sys->p_frame = p_sys->p_frame->p_next;
 709         }
 710
 711         block_t *p_list = NULL;
 712         for( int i = 0; i < SPS_MAX && (b_sps_pps_i || p_sys->b_frame_sps); i++ )
 713         {
 714             if( p_sys->pp_sps[i] )
 715                 block_ChainAppend( &p_list, block_Duplicate( p_sys->pp_sps[i] ) );
 716         }
 717         for( int i = 0; i < PPS_MAX && (b_sps_pps_i || p_sys->b_frame_pps); i++ )
 718         {
 719             if( p_sys->pp_pps[i] )
 720                 block_ChainAppend( &p_list, block_Duplicate( p_sys->pp_pps[i] ) );
 721         }
 722         if( b_sps_pps_i && p_list )
 723             p_sys->b_header = true;
 724
 725         if( p_head )
 726             p_head->p_next = p_list;
 727         else
 728             p_head = p_list;
 729         block_ChainAppend( &p_head, p_sys->p_frame );
 730
 731         p_pic = block_ChainGather( p_head );
 732     }
 733     else
 734     {
 735         p_pic = block_ChainGather( p_sys->p_frame );
 736     }
 737     p_pic->i_dts = p_sys->i_frame_dts;
 738     p_pic->i_pts = p_sys->i_frame_pts;
 739     p_pic->i_length = 0;    /* FIXME */
 740     p_pic->i_flags |= p_sys->slice.i_frame_type;
 741     p_pic->i_flags &= ~BLOCK_FLAG_PRIVATE_AUD;
 742     if( !p_sys->b_header )
 743         p_pic->i_flags |= BLOCK_FLAG_PREROLL;
 744
 745     p_sys->slice.i_frame_type = 0;
 746     p_sys->p_frame = NULL;
 747     p_sys->i_frame_dts = VLC_TS_INVALID;
 748     p_sys->i_frame_pts = VLC_TS_INVALID;
 749     p_sys->b_frame_sps = false;
 750     p_sys->b_frame_pps = false;
 751     p_sys->b_slice = false;
 752
 753     /* CC */
 754     p_sys->i_cc_pts = p_pic->i_pts;
 755     p_sys->i_cc_dts = p_pic->i_dts;
 756     p_sys->i_cc_flags = p_pic->i_flags;
 757
 758     p_sys->cc = p_sys->cc_next;
 759     cc_Flush( &p_sys->cc_next );
 760
 761     return p_pic;
 762 }
 763
 764 static void PutSPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag )
 765 {
 766     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 767
 768     uint8_t *pb_dec = NULL;
 769     int     i_dec = 0;
 770     bs_t s;
 771     int i_tmp;
 772     int i_sps_id;
 773
 774     CreateDecodedNAL( &pb_dec, &i_dec, &p_frag->p_buffer[5],
 775                      p_frag->i_buffer - 5 );
 776
 777     bs_init( &s, pb_dec, i_dec );
 778     int i_profile_idc = bs_read( &s, 8 );
 779     p_dec->fmt_out.i_profile = i_profile_idc;
 780     /* Skip constraint_set0123, reserved(4) */
 781     bs_skip( &s, 1+1+1+1 + 4 );
 782     p_dec->fmt_out.i_level = bs_read( &s, 8 );
 783     /* sps id */
 784     i_sps_id = bs_read_ue( &s );
 785     if( i_sps_id >= SPS_MAX || i_sps_id < 0 )
 786     {
 787         msg_Warn( p_dec, "invalid SPS (sps_id=%d)", i_sps_id );
 788         free( pb_dec );
 789         block_Release( p_frag );
 790         return;
 791     }
 792
 793     if( i_profile_idc == PROFILE_H264_HIGH || i_profile_idc == PROFILE_H264_HIGH_10 ||
 794         i_profile_idc == PROFILE_H264_HIGH_422 || i_profile_idc == PROFILE_H264_HIGH_444_PREDICTIVE ||
 795         i_profile_idc ==  PROFILE_H264_CAVLC_INTRA || i_profile_idc ==  PROFILE_H264_SVC_BASELINE ||
 796         i_profile_idc ==  PROFILE_H264_SVC_HIGH )
 797     {
 798         /* chroma_format_idc */
 799         const int i_chroma_format_idc = bs_read_ue( &s );
 800         if( i_chroma_format_idc == 3 )
 801             bs_skip( &s, 1 ); /* separate_colour_plane_flag */
 802         /* bit_depth_luma_minus8 */
 803         bs_read_ue( &s );
 804         /* bit_depth_chroma_minus8 */
 805         bs_read_ue( &s );
 806         /* qpprime_y_zero_transform_bypass_flag */
 807         bs_skip( &s, 1 );
 808         /* seq_scaling_matrix_present_flag */
 809         i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 810         if( i_tmp )
 811         {
 812             for( int i = 0; i < ((3 != i_chroma_format_idc) ? 8 : 12); i++ )
 813             {
 814                 /* seq_scaling_list_present_flag[i] */
 815                 i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 816                 if( !i_tmp )
 817                     continue;
 818                 const int i_size_of_scaling_list = (i < 6 ) ? 16 : 64;
 819                 /* scaling_list (...) */
 820                 int i_lastscale = 8;
 821                 int i_nextscale = 8;
 822                 for( int j = 0; j < i_size_of_scaling_list; j++ )
 823                 {
 824                     if( i_nextscale != 0 )
 825                     {
 826                         /* delta_scale */
 827                         i_tmp = bs_read_se( &s );
 828                         i_nextscale = ( i_lastscale + i_tmp + 256 ) % 256;
 829                         /* useDefaultScalingMatrixFlag = ... */
 830                     }
 831                     /* scalinglist[j] */
 832                     i_lastscale = ( i_nextscale == 0 ) ? i_lastscale : i_nextscale;
 833                 }
 834             }
 835         }
 836     }
 837
 838     /* Skip i_log2_max_frame_num */
 839     p_sys->i_log2_max_frame_num = bs_read_ue( &s );
 840     if( p_sys->i_log2_max_frame_num > 12)
 841         p_sys->i_log2_max_frame_num = 12;
 842     /* Read poc_type */
 843     p_sys->i_pic_order_cnt_type = bs_read_ue( &s );
 844     if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 0 )
 845     {
 846         /* skip i_log2_max_poc_lsb */
 847         p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb = bs_read_ue( &s );
 848         if( p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb > 12 )
 849             p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb = 12;
 850     }
 851     else if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 1 )
 852     {
 853         int i_cycle;
 854         /* skip b_delta_pic_order_always_zero */
 855         p_sys->i_delta_pic_order_always_zero_flag = bs_read( &s, 1 );
 856         /* skip i_offset_for_non_ref_pic */
 857         bs_read_se( &s );
 858         /* skip i_offset_for_top_to_bottom_field */
 859         bs_read_se( &s );
 860         /* read i_num_ref_frames_in_poc_cycle */
 861         i_cycle = bs_read_ue( &s );
 862         if( i_cycle > 256 ) i_cycle = 256;
 863         while( i_cycle > 0 )
 864         {
 865             /* skip i_offset_for_ref_frame */
 866             bs_read_se(&s );
 867             i_cycle--;
 868         }
 869     }
 870     /* i_num_ref_frames */
 871     bs_read_ue( &s );
 872     /* b_gaps_in_frame_num_value_allowed */
 873     bs_skip( &s, 1 );
 874
 875     /* Read size */
 876     p_dec->fmt_out.video.i_width  = 16 * ( bs_read_ue( &s ) + 1 );
 877     p_dec->fmt_out.video.i_height = 16 * ( bs_read_ue( &s ) + 1 );
 878
 879     /* b_frame_mbs_only */
 880     p_sys->b_frame_mbs_only = bs_read( &s, 1 );
 881     p_dec->fmt_out.video.i_height *=  ( 2 - p_sys->b_frame_mbs_only );
 882     if( p_sys->b_frame_mbs_only == 0 )
 883     {
 884         bs_skip( &s, 1 );
 885     }
 886     /* b_direct8x8_inference */
 887     bs_skip( &s, 1 );
 888
 889     /* crop */
 890     i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 891     if( i_tmp )
 892     {
 893         /* left */
 894         bs_read_ue( &s );
 895         /* right */
 896         bs_read_ue( &s );
 897         /* top */
 898         bs_read_ue( &s );
 899         /* bottom */
 900         bs_read_ue( &s );
 901     }
 902
 903     /* vui */
 904     i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 905     if( i_tmp )
 906     {
 907         /* read the aspect ratio part if any */
 908         i_tmp = bs_read( &s, 1 );
 909         if( i_tmp )
 910         {
 911             static const struct { int w, h; } sar[17] =
 912             {
 913                 { 0,   0 }, { 1,   1 }, { 12, 11 }, { 10, 11 },
 914                 { 16, 11 }, { 40, 33 }, { 24, 11 }, { 20, 11 },
 915                 { 32, 11 }, { 80, 33 }, { 18, 11 }, { 15, 11 },
 916                 { 64, 33 }, { 160,99 }, {  4,  3 }, {  3,  2 },
 917                 {  2,  1 },
 918             };
 919             int i_sar = bs_read( &s, 8 );
 920             int w, h;
 921
 922             if( i_sar < 17 )
 923             {
 924                 w = sar[i_sar].w;
 925                 h = sar[i_sar].h;
 926             }
 927             else if( i_sar == 255 )
 928             {
 929                 w = bs_read( &s, 16 );
 930                 h = bs_read( &s, 16 );
 931             }
 932             else
 933             {
 934                 w = 0;
 935                 h = 0;
 936             }
 937
 938             if( w != 0 && h != 0 )
 939             {
 940                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_num = w;
 941                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_den = h;
 942             }
 943             else
 944             {
 945                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_num = 1;
 946                 p_dec->fmt_out.video.i_sar_den = 1;
 947             }
 948         }
 949     }
 950
 951     free( pb_dec );
 952
 953     /* We have a new SPS */
 954     if( !p_sys->b_sps )
 955         msg_Dbg( p_dec, "found NAL_SPS (sps_id=%d)", i_sps_id );
 956     p_sys->b_sps = true;
 957
 958     if( p_sys->pp_sps[i_sps_id] )
 959         block_Release( p_sys->pp_sps[i_sps_id] );
 960     p_sys->pp_sps[i_sps_id] = p_frag;
 961 }
 962
 963 static void PutPPS( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag )
 964 {
 965     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 966     bs_t s;
 967     int i_pps_id;
 968     int i_sps_id;
 969
 970     bs_init( &s, &p_frag->p_buffer[5], p_frag->i_buffer - 5 );
 971     i_pps_id = bs_read_ue( &s ); // pps id
 972     i_sps_id = bs_read_ue( &s ); // sps id
 973     if( i_pps_id >= PPS_MAX || i_sps_id >= SPS_MAX )
 974     {
 975         msg_Warn( p_dec, "invalid PPS (pps_id=%d sps_id=%d)", i_pps_id, i_sps_id );
 976         block_Release( p_frag );
 977         return;
 978     }
 979     bs_skip( &s, 1 ); // entropy coding mode flag
 980     p_sys->i_pic_order_present_flag = bs_read( &s, 1 );
 981     /* TODO */
 982
 983     /* We have a new PPS */
 984     if( !p_sys->b_pps )
 985         msg_Dbg( p_dec, "found NAL_PPS (pps_id=%d sps_id=%d)", i_pps_id, i_sps_id );
 986     p_sys->b_pps = true;
 987
 988     if( p_sys->pp_pps[i_pps_id] )
 989         block_Release( p_sys->pp_pps[i_pps_id] );
 990     p_sys->pp_pps[i_pps_id] = p_frag;
 991 }
 992
 993 static void ParseSlice( decoder_t *p_dec, bool *pb_new_picture, slice_t *p_slice,
 994                         int i_nal_ref_idc, int i_nal_type, const block_t *p_frag )
 995 {
 996     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
 997     uint8_t *pb_dec;
 998     int i_dec;
 999     int i_slice_type;
1000     slice_t slice;
1001     bs_t s;
1002
1003     /* do not convert the whole frame */
1004     CreateDecodedNAL( &pb_dec, &i_dec, &p_frag->p_buffer[5],
1005                      __MIN( p_frag->i_buffer - 5, 60 ) );
1006     bs_init( &s, pb_dec, i_dec );
1007
1008     /* first_mb_in_slice */
1009     /* int i_first_mb = */ bs_read_ue( &s );
1010
1011     /* slice_type */
1012     switch( (i_slice_type = bs_read_ue( &s )) )
1013     {
1014     case 0: case 5:
1015         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_P;
1016         break;
1017     case 1: case 6:
1018         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_B;
1019         break;
1020     case 2: case 7:
1021         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_I;
1022         break;
1023     case 3: case 8: /* SP */
1024         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_P;
1025         break;
1026     case 4: case 9:
1027         slice.i_frame_type = BLOCK_FLAG_TYPE_I;
1028         break;
1029     default:
1030         slice.i_frame_type = 0;
1031         break;
1032     }
1033
1034     /* */
1035     slice.i_nal_type = i_nal_type;
1036     slice.i_nal_ref_idc = i_nal_ref_idc;
1037
1038     slice.i_pic_parameter_set_id = bs_read_ue( &s );
1039     slice.i_frame_num = bs_read( &s, p_sys->i_log2_max_frame_num + 4 );
1040
1041     slice.i_field_pic_flag = 0;
1042     slice.i_bottom_field_flag = -1;
1043     if( !p_sys->b_frame_mbs_only )
1044     {
1045         /* field_pic_flag */
1046         slice.i_field_pic_flag = bs_read( &s, 1 );
1047         if( slice.i_field_pic_flag )
1048             slice.i_bottom_field_flag = bs_read( &s, 1 );
1049     }
1050
1051     slice.i_idr_pic_id = p_sys->slice.i_idr_pic_id;
1052     if( slice.i_nal_type == NAL_SLICE_IDR )
1053         slice.i_idr_pic_id = bs_read_ue( &s );
1054
1055     slice.i_pic_order_cnt_lsb = -1;
1056     slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom = -1;
1057     slice.i_delta_pic_order_cnt0 = 0;
1058     slice.i_delta_pic_order_cnt1 = 0;
1059     if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 0 )
1060     {
1061         slice.i_pic_order_cnt_lsb = bs_read( &s, p_sys->i_log2_max_pic_order_cnt_lsb + 4 );
1062         if( p_sys->i_pic_order_present_flag && !slice.i_field_pic_flag )
1063             slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom = bs_read_se( &s );
1064     }
1065     else if( (p_sys->i_pic_order_cnt_type == 1) &&
1066              (!p_sys->i_delta_pic_order_always_zero_flag) )
1067     {
1068         slice.i_delta_pic_order_cnt0 = bs_read_se( &s );
1069         if( p_sys->i_pic_order_present_flag && !slice.i_field_pic_flag )
1070             slice.i_delta_pic_order_cnt1 = bs_read_se( &s );
1071     }
1072     free( pb_dec );
1073
1074     /* Detection of the first VCL NAL unit of a primary coded picture
1075      * (cf. 7.4.1.2.4) */
1076     bool b_pic = false;
1077     if( slice.i_frame_num != p_sys->slice.i_frame_num ||
1078         slice.i_pic_parameter_set_id != p_sys->slice.i_pic_parameter_set_id ||
1079         slice.i_field_pic_flag != p_sys->slice.i_field_pic_flag ||
1080         slice.i_nal_ref_idc != p_sys->slice.i_nal_ref_idc )
1081         b_pic = true;
1082     if( (slice.i_bottom_field_flag != -1) &&
1083         (p_sys->slice.i_bottom_field_flag != -1) &&
1084         (slice.i_bottom_field_flag != p_sys->slice.i_bottom_field_flag) )
1085         b_pic = true;
1086     if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 0 &&
1087         ( slice.i_pic_order_cnt_lsb != p_sys->slice.i_pic_order_cnt_lsb ||
1088           slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom != p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt_bottom ) )
1089         b_pic = true;
1090     else if( p_sys->i_pic_order_cnt_type == 1 &&
1091              ( slice.i_delta_pic_order_cnt0 != p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt0 ||
1092                slice.i_delta_pic_order_cnt1 != p_sys->slice.i_delta_pic_order_cnt1 ) )
1093         b_pic = true;
1094     if( ( slice.i_nal_type == NAL_SLICE_IDR || p_sys->slice.i_nal_type == NAL_SLICE_IDR ) &&
1095         ( slice.i_nal_type != p_sys->slice.i_nal_type || slice.i_idr_pic_id != p_sys->slice.i_idr_pic_id ) )
1096             b_pic = true;
1097
1098     /* */
1099     *pb_new_picture = b_pic;
1100     *p_slice = slice;
1101 }
1102
1103 static void ParseSei( decoder_t *p_dec, block_t *p_frag )
1104 {
1105     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
1106     uint8_t *pb_dec;
1107     int i_dec;
1108
1109     /* */
1110     CreateDecodedNAL( &pb_dec, &i_dec, &p_frag->p_buffer[5], p_frag->i_buffer - 5 );
1111     if( !pb_dec )
1112         return;
1113
1114     /* The +1 is for rbsp trailing bits */
1115     for( int i_used = 0; i_used+1 < i_dec; )
1116     {
1117         /* Read type */
1118         int i_type = 0;
1119         while( i_used+1 < i_dec )
1120         {
1121             const int i_byte = pb_dec[i_used++];
1122             i_type += i_byte;
1123             if( i_byte != 0xff )
1124                 break;
1125         }
1126         /* Read size */
1127         int i_size = 0;
1128         while( i_used+1 < i_dec )
1129         {
1130             const int i_byte = pb_dec[i_used++];
1131             i_size += i_byte;
1132             if( i_byte != 0xff )
1133                 break;
1134         }
1135         /* Check room */
1136         if( i_used + i_size + 1 > i_dec )
1137             break;
1138
1139         /* Look for user_data_registered_itu_t_t35 */
1140         if( i_type == SEI_USER_DATA_REGISTERED )
1141         {
1142             static const uint8_t p_dvb1_data_start_code[] = {
1143                 0xb5,
1144                 0x00, 0x31,
1145                 0x47, 0x41, 0x39, 0x34
1146             };
1147             const int      i_t35 = i_size;
1148             const uint8_t *p_t35 = &pb_dec[i_used];
1149
1150             /* Check for we have DVB1_data() */
1151             if( i_t35 >= 5 &&
1152                 !memcmp( p_t35, p_dvb1_data_start_code, sizeof(p_dvb1_data_start_code) ) )
1153             {
1154                 cc_Extract( &p_sys->cc_next, true, &p_t35[3], i_t35 - 3 );
1155             }
1156         }
1157
1158         /* Look for SEI recovery point */
1159         if( i_type == SEI_RECOVERY_POINT )
1160         {
1161             bs_t s;
1162             const int      i_rec = i_size;
1163             const uint8_t *p_rec = &pb_dec[i_used];
1164
1165             bs_init( &s, p_rec, i_rec );
1166             int i_recovery_frames = bs_read_ue( &s );
1167             //bool b_exact_match = bs_read( &s, 1 );
1168             //bool b_broken_link = bs_read( &s, 1 );
1169             //int i_changing_slice_group = bs_read( &s, 2 );
1170             if( !p_sys->b_header )
1171             {
1172                 msg_Dbg( p_dec, "Seen SEI recovery point, %d recovery frames", i_recovery_frames );
1173                 if ( p_sys->i_recovery_frames == -1 || i_recovery_frames < p_sys->i_recovery_frames )
1174                     p_sys->i_recovery_frames = i_recovery_frames;
1175             }
1176         }
1177
1178         i_used += i_size;
1179     }
1180
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