git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/cbs_mpeg2.c

   1 /*
   2  * This file is part of FFmpeg.
   3  *
   4  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   6  * License as published by the Free Software Foundation; either
   7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * Lesser General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  15  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  17  */
  18
  19 #include "libavutil/avassert.h"
  20
  21 #include "cbs.h"
  22 #include "cbs_internal.h"
  23 #include "cbs_mpeg2.h"
  24 #include "internal.h"
  25
  26
  27 #define HEADER(name) do { \
  28         ff_cbs_trace_header(ctx, name); \
  29     } while (0)
  30
  31 #define CHECK(call) do { \
  32         err = (call); \
  33         if (err < 0) \
  34             return err; \
  35     } while (0)
  36
  37 #define FUNC_NAME(rw, codec, name) cbs_ ## codec ## _ ## rw ## _ ## name
  38 #define FUNC_MPEG2(rw, name) FUNC_NAME(rw, mpeg2, name)
  39 #define FUNC(name) FUNC_MPEG2(READWRITE, name)
  40
  41 #define SUBSCRIPTS(subs, ...) (subs > 0 ? ((int[subs + 1]){ subs, __VA_ARGS__ }) : NULL)
  42
  43 #define ui(width, name) \
  44         xui(width, name, current->name, 0, MAX_UINT_BITS(width), 0, )
  45 #define uir(width, name) \
  46         xui(width, name, current->name, 1, MAX_UINT_BITS(width), 0, )
  47 #define uis(width, name, subs, ...) \
  48         xui(width, name, current->name, 0, MAX_UINT_BITS(width), subs, __VA_ARGS__)
  49 #define uirs(width, name, subs, ...) \
  50         xui(width, name, current->name, 1, MAX_UINT_BITS(width), subs, __VA_ARGS__)
  51 #define xui(width, name, var, range_min, range_max, subs, ...) \
  52         xuia(width, #name, var, range_min, range_max, subs, __VA_ARGS__)
  53 #define sis(width, name, subs, ...) \
  54         xsi(width, name, current->name, subs, __VA_ARGS__)
  55
  56 #define marker_bit() \
  57         bit("marker_bit", 1)
  58 #define bit(string, value) do { \
  59         av_unused uint32_t bit = value; \
  60         xuia(1, string, bit, value, value, 0, ); \
  61     } while (0)
  62
  63
  64 #define READ
  65 #define READWRITE read
  66 #define RWContext GetBitContext
  67
  68 #define xuia(width, string, var, range_min, range_max, subs, ...) do { \
  69         uint32_t value; \
  70         CHECK(ff_cbs_read_unsigned(ctx, rw, width, string, \
  71                                    SUBSCRIPTS(subs, __VA_ARGS__), \
  72                                    &value, range_min, range_max)); \
  73         var = value; \
  74     } while (0)
  75
  76 #define xsi(width, name, var, subs, ...) do { \
  77         int32_t value; \
  78         CHECK(ff_cbs_read_signed(ctx, rw, width, #name, \
  79                                  SUBSCRIPTS(subs, __VA_ARGS__), &value, \
  80                                  MIN_INT_BITS(width), \
  81                                  MAX_INT_BITS(width))); \
  82         var = value; \
  83     } while (0)
  84
  85 #define nextbits(width, compare, var) \
  86     (get_bits_left(rw) >= width && \
  87      (var = show_bits(rw, width)) == (compare))
  88
  89 #define infer(name, value) do { \
  90         current->name = value; \
  91     } while (0)
  92
  93 #include "cbs_mpeg2_syntax_template.c"
  94
  95 #undef READ
  96 #undef READWRITE
  97 #undef RWContext
  98 #undef xuia
  99 #undef xsi
 100 #undef nextbits
 101 #undef infer
 102
 103
 104 #define WRITE
 105 #define READWRITE write
 106 #define RWContext PutBitContext
 107
 108 #define xuia(width, string, var, range_min, range_max, subs, ...) do { \
 109         CHECK(ff_cbs_write_unsigned(ctx, rw, width, string, \
 110                                     SUBSCRIPTS(subs, __VA_ARGS__), \
 111                                     var, range_min, range_max)); \
 112     } while (0)
 113
 114 #define xsi(width, name, var, subs, ...) do { \
 115         CHECK(ff_cbs_write_signed(ctx, rw, width, #name, \
 116                                   SUBSCRIPTS(subs, __VA_ARGS__), var, \
 117                                   MIN_INT_BITS(width), \
 118                                   MAX_INT_BITS(width))); \
 119     } while (0)
 120
 121 #define nextbits(width, compare, var) (var)
 122
 123 #define infer(name, value) do { \
 124         if (current->name != (value)) { \
 125             av_log(ctx->log_ctx, AV_LOG_WARNING, "Warning: " \
 126                    "%s does not match inferred value: " \
 127                    "%"PRId64", but should be %"PRId64".\n", \
 128                    #name, (int64_t)current->name, (int64_t)(value)); \
 129         } \
 130     } while (0)
 131
 132 #include "cbs_mpeg2_syntax_template.c"
 133
 134 #undef WRITE
 135 #undef READWRITE
 136 #undef RWContext
 137 #undef xuia
 138 #undef xsi
 139 #undef nextbits
 140 #undef infer
 141
 142
 143 static int cbs_mpeg2_split_fragment(CodedBitstreamContext *ctx,
 144                                     CodedBitstreamFragment *frag,
 145                                     int header)
 146 {
 147     const uint8_t *start, *end;
 148     CodedBitstreamUnitType unit_type;
 149     uint32_t start_code = -1;
 150     size_t unit_size;
 151     int err, i, final = 0;
 152
 153     start = avpriv_find_start_code(frag->data, frag->data + frag->data_size,
 154                                    &start_code);
 155     if (start_code >> 8 != 0x000001) {
 156         // No start code found.
 157         return AVERROR_INVALIDDATA;
 158     }
 159
 160     for (i = 0;; i++) {
 161         unit_type = start_code & 0xff;
 162
 163         if (start == frag->data + frag->data_size) {
 164             // The last four bytes form a start code which constitutes
 165             // a unit of its own.  In this situation avpriv_find_start_code
 166             // won't modify start_code at all so modify start_code so that
 167             // the next unit will be treated as the last unit.
 168             start_code = 0;
 169         }
 170
 171         end = avpriv_find_start_code(start--, frag->data + frag->data_size,
 172                                      &start_code);
 173
 174         // start points to the byte containing the start_code_identifier
 175         // (may be the last byte of fragment->data); end points to the byte
 176         // following the byte containing the start code identifier (or to
 177         // the end of fragment->data).
 178         if (start_code >> 8 == 0x000001) {
 179             // Unit runs from start to the beginning of the start code
 180             // pointed to by end (including any padding zeroes).
 181             unit_size = (end - 4) - start;
 182         } else {
 183            // We didn't find a start code, so this is the final unit.
 184            unit_size = end - start;
 185            final     = 1;
 186         }
 187
 188         err = ff_cbs_insert_unit_data(frag, i, unit_type, (uint8_t*)start,
 189                                       unit_size, frag->data_ref);
 190         if (err < 0)
 191             return err;
 192
 193         if (final)
 194             break;
 195
 196         start = end;
 197     }
 198
 199     return 0;
 200 }
 201
 202 static int cbs_mpeg2_read_unit(CodedBitstreamContext *ctx,
 203                                CodedBitstreamUnit *unit)
 204 {
 205     GetBitContext gbc;
 206     int err;
 207
 208     err = init_get_bits(&gbc, unit->data, 8 * unit->data_size);
 209     if (err < 0)
 210         return err;
 211
 212     err = ff_cbs_alloc_unit_content2(ctx, unit);
 213     if (err < 0)
 214         return err;
 215
 216     if (MPEG2_START_IS_SLICE(unit->type)) {
 217         MPEG2RawSlice *slice = unit->content;
 218         int pos, len;
 219
 220         err = cbs_mpeg2_read_slice_header(ctx, &gbc, &slice->header);
 221         if (err < 0)
 222             return err;
 223
 224         if (!get_bits_left(&gbc))
 225             return AVERROR_INVALIDDATA;
 226
 227         pos = get_bits_count(&gbc);
 228         len = unit->data_size;
 229
 230         slice->data_size = len - pos / 8;
 231         slice->data_ref  = av_buffer_ref(unit->data_ref);
 232         if (!slice->data_ref)
 233             return AVERROR(ENOMEM);
 234         slice->data = unit->data + pos / 8;
 235
 236         slice->data_bit_start = pos % 8;
 237
 238     } else {
 239         switch (unit->type) {
 240 #define START(start_code, type, read_func, free_func) \
 241         case start_code: \
 242             { \
 243                 type *header = unit->content; \
 244                 err = cbs_mpeg2_read_ ## read_func(ctx, &gbc, header); \
 245                 if (err < 0) \
 246                     return err; \
 247             } \
 248             break;
 249             START(MPEG2_START_PICTURE,   MPEG2RawPictureHeader,
 250                   picture_header,           &cbs_mpeg2_free_picture_header);
 251             START(MPEG2_START_USER_DATA, MPEG2RawUserData,
 252                   user_data,                &cbs_mpeg2_free_user_data);
 253             START(MPEG2_START_SEQUENCE_HEADER, MPEG2RawSequenceHeader,
 254                   sequence_header,          NULL);
 255             START(MPEG2_START_EXTENSION, MPEG2RawExtensionData,
 256                   extension_data,           NULL);
 257             START(MPEG2_START_GROUP,     MPEG2RawGroupOfPicturesHeader,
 258                   group_of_pictures_header, NULL);
 259             START(MPEG2_START_SEQUENCE_END, MPEG2RawSequenceEnd,
 260                   sequence_end,             NULL);
 261 #undef START
 262         default:
 263             return AVERROR(ENOSYS);
 264         }
 265     }
 266
 267     return 0;
 268 }
 269
 270 static int cbs_mpeg2_write_header(CodedBitstreamContext *ctx,
 271                                   CodedBitstreamUnit *unit,
 272                                   PutBitContext *pbc)
 273 {
 274     int err;
 275
 276     switch (unit->type) {
 277 #define START(start_code, type, func) \
 278     case start_code: \
 279         err = cbs_mpeg2_write_ ## func(ctx, pbc, unit->content); \
 280         break;
 281         START(MPEG2_START_PICTURE,         MPEG2RawPictureHeader,  picture_header);
 282         START(MPEG2_START_USER_DATA,       MPEG2RawUserData,       user_data);
 283         START(MPEG2_START_SEQUENCE_HEADER, MPEG2RawSequenceHeader, sequence_header);
 284         START(MPEG2_START_EXTENSION,       MPEG2RawExtensionData,  extension_data);
 285         START(MPEG2_START_GROUP,           MPEG2RawGroupOfPicturesHeader,
 286                                                          group_of_pictures_header);
 287         START(MPEG2_START_SEQUENCE_END,    MPEG2RawSequenceEnd,    sequence_end);
 288 #undef START
 289     default:
 290         av_log(ctx->log_ctx, AV_LOG_ERROR, "Write unimplemented for start "
 291                "code %02"PRIx32".\n", unit->type);
 292         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 293     }
 294
 295     return err;
 296 }
 297
 298 static int cbs_mpeg2_write_slice(CodedBitstreamContext *ctx,
 299                                  CodedBitstreamUnit *unit,
 300                                  PutBitContext *pbc)
 301 {
 302     MPEG2RawSlice *slice = unit->content;
 303     int err;
 304
 305     err = cbs_mpeg2_write_slice_header(ctx, pbc, &slice->header);
 306     if (err < 0)
 307         return err;
 308
 309     if (slice->data) {
 310         size_t rest = slice->data_size - (slice->data_bit_start + 7) / 8;
 311         uint8_t *pos = slice->data + slice->data_bit_start / 8;
 312
 313         av_assert0(slice->data_bit_start >= 0 &&
 314                    slice->data_size > slice->data_bit_start / 8);
 315
 316         if (slice->data_size * 8 + 8 > put_bits_left(pbc))
 317             return AVERROR(ENOSPC);
 318
 319         // First copy the remaining bits of the first byte
 320         if (slice->data_bit_start % 8)
 321             put_bits(pbc, 8 - slice->data_bit_start % 8,
 322                      *pos++ & MAX_UINT_BITS(8 - slice->data_bit_start % 8));
 323
 324         if (put_bits_count(pbc) % 8 == 0) {
 325             // If the writer is aligned at this point,
 326             // memcpy can be used to improve performance.
 327             // This is the normal case.
 328             flush_put_bits(pbc);
 329             memcpy(put_bits_ptr(pbc), pos, rest);
 330             skip_put_bytes(pbc, rest);
 331         } else {
 332             // If not, we have to copy manually:
 333             for (; rest > 3; rest -= 4, pos += 4)
 334                 put_bits32(pbc, AV_RB32(pos));
 335
 336             for (; rest; rest--, pos++)
 337                 put_bits(pbc, 8, *pos);
 338
 339             // Align with zeros
 340             put_bits(pbc, 8 - put_bits_count(pbc) % 8, 0);
 341         }
 342     }
 343
 344     return 0;
 345 }
 346
 347 static int cbs_mpeg2_write_unit(CodedBitstreamContext *ctx,
 348                                 CodedBitstreamUnit *unit,
 349                                 PutBitContext *pbc)
 350 {
 351     if (MPEG2_START_IS_SLICE(unit->type))
 352         return cbs_mpeg2_write_slice (ctx, unit, pbc);
 353     else
 354         return cbs_mpeg2_write_header(ctx, unit, pbc);
 355 }
 356
 357 static int cbs_mpeg2_assemble_fragment(CodedBitstreamContext *ctx,
 358                                        CodedBitstreamFragment *frag)
 359 {
 360     uint8_t *data;
 361     size_t size, dp;
 362     int i;
 363
 364     size = 0;
 365     for (i = 0; i < frag->nb_units; i++)
 366         size += 3 + frag->units[i].data_size;
 367
 368     frag->data_ref = av_buffer_alloc(size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 369     if (!frag->data_ref)
 370         return AVERROR(ENOMEM);
 371     data = frag->data_ref->data;
 372
 373     dp = 0;
 374     for (i = 0; i < frag->nb_units; i++) {
 375         CodedBitstreamUnit *unit = &frag->units[i];
 376
 377         data[dp++] = 0;
 378         data[dp++] = 0;
 379         data[dp++] = 1;
 380
 381         memcpy(data + dp, unit->data, unit->data_size);
 382         dp += unit->data_size;
 383     }
 384
 385     av_assert0(dp == size);
 386
 387     memset(data + size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 388     frag->data      = data;
 389     frag->data_size = size;
 390
 391     return 0;
 392 }
 393
 394 static const CodedBitstreamUnitTypeDescriptor cbs_mpeg2_unit_types[] = {
 395     CBS_UNIT_TYPE_INTERNAL_REF(MPEG2_START_PICTURE, MPEG2RawPictureHeader,
 396                                extra_information_picture.extra_information),
 397
 398     {
 399         .nb_unit_types         = CBS_UNIT_TYPE_RANGE,
 400         .unit_type_range_start = 0x01,
 401         .unit_type_range_end   = 0xaf,
 402
 403         .content_type   = CBS_CONTENT_TYPE_INTERNAL_REFS,
 404         .content_size   = sizeof(MPEG2RawSlice),
 405         .nb_ref_offsets = 2,
 406         .ref_offsets    = { offsetof(MPEG2RawSlice, header.extra_information_slice.extra_information),
 407                             offsetof(MPEG2RawSlice, data) },
 408     },
 409
 410     CBS_UNIT_TYPE_INTERNAL_REF(MPEG2_START_USER_DATA, MPEG2RawUserData,
 411                                user_data),
 412
 413     CBS_UNIT_TYPE_POD(MPEG2_START_SEQUENCE_HEADER, MPEG2RawSequenceHeader),
 414     CBS_UNIT_TYPE_POD(MPEG2_START_EXTENSION,       MPEG2RawExtensionData),
 415     CBS_UNIT_TYPE_POD(MPEG2_START_SEQUENCE_END,    MPEG2RawSequenceEnd),
 416     CBS_UNIT_TYPE_POD(MPEG2_START_GROUP,           MPEG2RawGroupOfPicturesHeader),
 417
 418     CBS_UNIT_TYPE_END_OF_LIST
 419 };
 420
 421 const CodedBitstreamType ff_cbs_type_mpeg2 = {
 422     .codec_id          = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 423
 424     .priv_data_size    = sizeof(CodedBitstreamMPEG2Context),
 425
 426     .unit_types        = cbs_mpeg2_unit_types,
 427
 428     .split_fragment    = &cbs_mpeg2_split_fragment,
 429     .read_unit         = &cbs_mpeg2_read_unit,
 430     .write_unit        = &cbs_mpeg2_write_unit,
 431     .assemble_fragment = &cbs_mpeg2_assemble_fragment,
 432 };