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

   1 /*
   2  * HEVC Supplementary Enhancement Information messages
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
   5  * Copyright (C) 2012 - 2013 Gildas Cocherel
   6  * Copyright (C) 2013 Vittorio Giovara
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "golomb.h"
  26 #include "hevc_ps.h"
  27 #include "hevc_sei.h"
  28
  29 static int decode_nal_sei_decoded_picture_hash(HEVCSEIPictureHash *s, GetBitContext *gb)
  30 {
  31     int cIdx, i;
  32     uint8_t hash_type;
  33     //uint16_t picture_crc;
  34     //uint32_t picture_checksum;
  35     hash_type = get_bits(gb, 8);
  36
  37     for (cIdx = 0; cIdx < 3/*((s->sps->chroma_format_idc == 0) ? 1 : 3)*/; cIdx++) {
  38         if (hash_type == 0) {
  39             s->is_md5 = 1;
  40             for (i = 0; i < 16; i++)
  41                 s->md5[cIdx][i] = get_bits(gb, 8);
  42         } else if (hash_type == 1) {
  43             // picture_crc = get_bits(gb, 16);
  44             skip_bits(gb, 16);
  45         } else if (hash_type == 2) {
  46             // picture_checksum = get_bits_long(gb, 32);
  47             skip_bits(gb, 32);
  48         }
  49     }
  50     return 0;
  51 }
  52
  53 static int decode_nal_sei_mastering_display_info(HEVCSEIMasteringDisplay *s, GetBitContext *gb)
  54 {
  55     int i;
  56     // Mastering primaries
  57     for (i = 0; i < 3; i++) {
  58         s->display_primaries[i][0] = get_bits(gb, 16);
  59         s->display_primaries[i][1] = get_bits(gb, 16);
  60     }
  61     // White point (x, y)
  62     s->white_point[0] = get_bits(gb, 16);
  63     s->white_point[1] = get_bits(gb, 16);
  64
  65     // Max and min luminance of mastering display
  66     s->max_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  67     s->min_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  68
  69     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  70     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  71     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  72     s->present = 2;
  73     return 0;
  74 }
  75
  76 static int decode_nal_sei_content_light_info(HEVCSEIContentLight *s, GetBitContext *gb)
  77 {
  78     // Max and average light levels
  79     s->max_content_light_level     = get_bits(gb, 16);
  80     s->max_pic_average_light_level = get_bits(gb, 16);
  81     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  82     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  83     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  84     s->present = 2;
  85     return  0;
  86 }
  87
  88 static int decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(HEVCSEIFramePacking *s, GetBitContext *gb)
  89 {
  90     get_ue_golomb_long(gb);             // frame_packing_arrangement_id
  91     s->present = !get_bits1(gb);
  92
  93     if (s->present) {
  94         s->arrangement_type               = get_bits(gb, 7);
  95         s->quincunx_subsampling           = get_bits1(gb);
  96         s->content_interpretation_type    = get_bits(gb, 6);
  97
  98         // spatial_flipping_flag, frame0_flipped_flag, field_views_flag
  99         skip_bits(gb, 3);
 100         s->current_frame_is_frame0_flag = get_bits1(gb);
 101         // frame0_self_contained_flag, frame1_self_contained_flag
 102         skip_bits(gb, 2);
 103
 104         if (!s->quincunx_subsampling && s->arrangement_type != 5)
 105             skip_bits(gb, 16);  // frame[01]_grid_position_[xy]
 106         skip_bits(gb, 8);       // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 107         skip_bits1(gb);         // frame_packing_arrangement_persistence_flag
 108     }
 109     skip_bits1(gb);             // upsampled_aspect_ratio_flag
 110     return 0;
 111 }
 112
 113 static int decode_nal_sei_display_orientation(HEVCSEIDisplayOrientation *s, GetBitContext *gb)
 114 {
 115     s->present = !get_bits1(gb);
 116
 117     if (s->present) {
 118         s->hflip = get_bits1(gb);     // hor_flip
 119         s->vflip = get_bits1(gb);     // ver_flip
 120
 121         s->anticlockwise_rotation = get_bits(gb, 16);
 122         skip_bits1(gb);     // display_orientation_persistence_flag
 123     }
 124
 125     return 0;
 126 }
 127
 128 static int decode_nal_sei_pic_timing(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb, const HEVCParamSets *ps,
 129                                      void *logctx, int size)
 130 {
 131     HEVCSEIPictureTiming *h = &s->picture_timing;
 132     HEVCSPS *sps;
 133
 134     if (!ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id])
 135         return(AVERROR(ENOMEM));
 136     sps = (HEVCSPS*)ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id]->data;
 137
 138     if (sps->vui.frame_field_info_present_flag) {
 139         int pic_struct = get_bits(gb, 4);
 140         h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_UNKNOWN;
 141         if (pic_struct == 2 || pic_struct == 10 || pic_struct == 12) {
 142             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "BOTTOM Field\n");
 143             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_BOTTOM_FIELD;
 144         } else if (pic_struct == 1 || pic_struct == 9 || pic_struct == 11) {
 145             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "TOP Field\n");
 146             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_TOP_FIELD;
 147         } else if (pic_struct == 7) {
 148             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame/Field Doubling\n");
 149             h->picture_struct = HEVC_SEI_PIC_STRUCT_FRAME_DOUBLING;
 150         } else if (pic_struct == 8) {
 151             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Frame/Field Tripling\n");
 152             h->picture_struct = HEVC_SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING;
 153         }
 154         get_bits(gb, 2);                   // source_scan_type
 155         get_bits(gb, 1);                   // duplicate_flag
 156         skip_bits1(gb);
 157         size--;
 158     }
 159     skip_bits_long(gb, 8 * size);
 160
 161     return 0;
 162 }
 163
 164 static int decode_registered_user_data_closed_caption(HEVCSEIA53Caption *s, GetBitContext *gb,
 165                                                       int size)
 166 {
 167     int flag;
 168     int user_data_type_code;
 169     int cc_count;
 170
 171     if (size < 3)
 172        return AVERROR(EINVAL);
 173
 174     user_data_type_code = get_bits(gb, 8);
 175     if (user_data_type_code == 0x3) {
 176         skip_bits(gb, 1); // reserved
 177
 178         flag = get_bits(gb, 1); // process_cc_data_flag
 179         if (flag) {
 180             skip_bits(gb, 1);
 181             cc_count = get_bits(gb, 5);
 182             skip_bits(gb, 8); // reserved
 183             size -= 2;
 184
 185             if (cc_count && size >= cc_count * 3) {
 186                 int old_size = s->buf_ref ? s->buf_ref->size : 0;
 187                 const uint64_t new_size = (old_size + cc_count
 188                                            * UINT64_C(3));
 189                 int i, ret;
 190
 191                 if (new_size > INT_MAX)
 192                     return AVERROR(EINVAL);
 193
 194                 /* Allow merging of the cc data from two fields. */
 195                 ret = av_buffer_realloc(&s->buf_ref, new_size);
 196                 if (ret < 0)
 197                     return ret;
 198
 199                 for (i = 0; i < cc_count; i++) {
 200                     s->buf_ref->data[old_size++] = get_bits(gb, 8);
 201                     s->buf_ref->data[old_size++] = get_bits(gb, 8);
 202                     s->buf_ref->data[old_size++] = get_bits(gb, 8);
 203                 }
 204                 skip_bits(gb, 8); // marker_bits
 205             }
 206         }
 207     } else {
 208         int i;
 209         for (i = 0; i < size - 1; i++)
 210             skip_bits(gb, 8);
 211     }
 212
 213     return 0;
 214 }
 215
 216 static int decode_nal_sei_user_data_unregistered(HEVCSEIUnregistered *s, GetBitContext *gb,
 217                                                       int size)
 218 {
 219     AVBufferRef *buf_ref, **tmp;
 220
 221     if (size < 16 || size >= INT_MAX - 1)
 222        return AVERROR_INVALIDDATA;
 223
 224     tmp = av_realloc_array(s->buf_ref, s->nb_buf_ref + 1, sizeof(*s->buf_ref));
 225     if (!tmp)
 226         return AVERROR(ENOMEM);
 227     s->buf_ref = tmp;
 228
 229     buf_ref = av_buffer_alloc(size + 1);
 230     if (!buf_ref)
 231         return AVERROR(ENOMEM);
 232
 233     for (int i = 0; i < size; i++)
 234         buf_ref->data[i] = get_bits(gb, 8);
 235     buf_ref->data[size] = 0;
 236     buf_ref->size = size;
 237     s->buf_ref[s->nb_buf_ref++] = buf_ref;
 238
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 static int decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb,
 243                                                          int size)
 244 {
 245     uint32_t country_code;
 246     uint32_t user_identifier;
 247
 248     if (size < 7)
 249         return AVERROR(EINVAL);
 250     size -= 7;
 251
 252     country_code = get_bits(gb, 8);
 253     if (country_code == 0xFF) {
 254         skip_bits(gb, 8);
 255         size--;
 256     }
 257
 258     skip_bits(gb, 8);
 259     skip_bits(gb, 8);
 260
 261     user_identifier = get_bits_long(gb, 32);
 262
 263     switch (user_identifier) {
 264         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):
 265             return decode_registered_user_data_closed_caption(&s->a53_caption, gb, size);
 266         default:
 267             skip_bits_long(gb, size * 8);
 268             break;
 269     }
 270     return 0;
 271 }
 272
 273 static int decode_nal_sei_active_parameter_sets(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb, void *logctx)
 274 {
 275     int num_sps_ids_minus1;
 276     int i;
 277     unsigned active_seq_parameter_set_id;
 278
 279     get_bits(gb, 4); // active_video_parameter_set_id
 280     get_bits(gb, 1); // self_contained_cvs_flag
 281     get_bits(gb, 1); // num_sps_ids_minus1
 282     num_sps_ids_minus1 = get_ue_golomb_long(gb); // num_sps_ids_minus1
 283
 284     if (num_sps_ids_minus1 < 0 || num_sps_ids_minus1 > 15) {
 285         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "num_sps_ids_minus1 %d invalid\n", num_sps_ids_minus1);
 286         return AVERROR_INVALIDDATA;
 287     }
 288
 289     active_seq_parameter_set_id = get_ue_golomb_long(gb);
 290     if (active_seq_parameter_set_id >= HEVC_MAX_SPS_COUNT) {
 291         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "active_parameter_set_id %d invalid\n", active_seq_parameter_set_id);
 292         return AVERROR_INVALIDDATA;
 293     }
 294     s->active_seq_parameter_set_id = active_seq_parameter_set_id;
 295
 296     for (i = 1; i <= num_sps_ids_minus1; i++)
 297         get_ue_golomb_long(gb); // active_seq_parameter_set_id[i]
 298
 299     return 0;
 300 }
 301
 302 static int decode_nal_sei_alternative_transfer(HEVCSEIAlternativeTransfer *s, GetBitContext *gb)
 303 {
 304     s->present = 1;
 305     s->preferred_transfer_characteristics = get_bits(gb, 8);
 306     return 0;
 307 }
 308
 309 static int decode_nal_sei_prefix(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 310                                  const HEVCParamSets *ps, int type, int size)
 311 {
 312     switch (type) {
 313     case 256:  // Mismatched value from HM 8.1
 314         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 315     case HEVC_SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 316         return decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(&s->frame_packing, gb);
 317     case HEVC_SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 318         return decode_nal_sei_display_orientation(&s->display_orientation, gb);
 319     case HEVC_SEI_TYPE_PICTURE_TIMING:
 320         return decode_nal_sei_pic_timing(s, gb, ps, logctx, size);
 321     case HEVC_SEI_TYPE_MASTERING_DISPLAY_INFO:
 322         return decode_nal_sei_mastering_display_info(&s->mastering_display, gb);
 323     case HEVC_SEI_TYPE_CONTENT_LIGHT_LEVEL_INFO:
 324         return decode_nal_sei_content_light_info(&s->content_light, gb);
 325     case HEVC_SEI_TYPE_ACTIVE_PARAMETER_SETS:
 326         return decode_nal_sei_active_parameter_sets(s, gb, logctx);
 327     case HEVC_SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED_ITU_T_T35:
 328         return decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(s, gb, size);
 329     case HEVC_SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED:
 330         return decode_nal_sei_user_data_unregistered(&s->unregistered, gb, size);
 331     case HEVC_SEI_TYPE_ALTERNATIVE_TRANSFER_CHARACTERISTICS:
 332         return decode_nal_sei_alternative_transfer(&s->alternative_transfer, gb);
 333     default:
 334         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 335         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 336         return 0;
 337     }
 338 }
 339
 340 static int decode_nal_sei_suffix(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 341                                  int type, int size)
 342 {
 343     switch (type) {
 344     case HEVC_SEI_TYPE_DECODED_PICTURE_HASH:
 345         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 346     default:
 347         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped SUFFIX SEI %d\n", type);
 348         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 349         return 0;
 350     }
 351 }
 352
 353 static int decode_nal_sei_message(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 354                                   const HEVCParamSets *ps, int nal_unit_type)
 355 {
 356     int payload_type = 0;
 357     int payload_size = 0;
 358     int byte = 0xFF;
 359     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SEI\n");
 360
 361     while (byte == 0xFF) {
 362         if (get_bits_left(gb) < 16 || payload_type > INT_MAX - 255)
 363             return AVERROR_INVALIDDATA;
 364         byte          = get_bits(gb, 8);
 365         payload_type += byte;
 366     }
 367     byte = 0xFF;
 368     while (byte == 0xFF) {
 369         if (get_bits_left(gb) < 8 + 8LL*payload_size)
 370             return AVERROR_INVALIDDATA;
 371         byte          = get_bits(gb, 8);
 372         payload_size += byte;
 373     }
 374     if (nal_unit_type == HEVC_NAL_SEI_PREFIX) {
 375         return decode_nal_sei_prefix(gb, logctx, s, ps, payload_type, payload_size);
 376     } else { /* nal_unit_type == NAL_SEI_SUFFIX */
 377         return decode_nal_sei_suffix(gb, logctx, s, payload_type, payload_size);
 378     }
 379 }
 380
 381 static int more_rbsp_data(GetBitContext *gb)
 382 {
 383     return get_bits_left(gb) > 0 && show_bits(gb, 8) != 0x80;
 384 }
 385
 386 int ff_hevc_decode_nal_sei(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 387                            const HEVCParamSets *ps, int type)
 388 {
 389     int ret;
 390
 391     do {
 392         ret = decode_nal_sei_message(gb, logctx, s, ps, type);
 393         if (ret < 0)
 394             return ret;
 395     } while (more_rbsp_data(gb));
 396     return 1;
 397 }
 398
 399 void ff_hevc_reset_sei(HEVCSEI *s)
 400 {
 401     av_buffer_unref(&s->a53_caption.buf_ref);
 402
 403     for (int i = 0; i < s->unregistered.nb_buf_ref; i++)
 404         av_buffer_unref(&s->unregistered.buf_ref[i]);
 405     s->unregistered.nb_buf_ref = 0;
 406     av_freep(&s->unregistered.buf_ref);
 407 }