git.sesse.net Git - vlc/blob - include/input_ext-dec.h

   1 /*****************************************************************************
   2  * input_ext-dec.h: structures exported to the VideoLAN decoders
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 1999, 2000 VideoLAN
   5  * $Id: input_ext-dec.h,v 1.33 2001/07/16 12:10:32 massiot Exp $
   6  *
   7  * Authors: Christophe Massiot <massiot@via.ecp.fr>
   8  *          Michel Kaempf <maxx@via.ecp.fr>
   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., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
  23  *****************************************************************************/
  24
  25 /* Structures exported to the decoders */
  26
  27 /*****************************************************************************
  28  * data_packet_t
  29  *****************************************************************************
  30  * Describe a data packet.
  31  *****************************************************************************/
  32 typedef struct data_packet_s
  33 {
  34     /* Nothing before this line, the code relies on that */
  35     byte_t *                p_buffer;                     /* raw data packet */
  36     long                    l_size;                           /* buffer size */
  37
  38     /* Decoders information */
  39     byte_t *                p_payload_start;
  40                                   /* start of the PES payload in this packet */
  41     byte_t *                p_payload_end;                    /* guess ? :-) */
  42     boolean_t               b_discard_payload;  /* is the packet messed up ? */
  43
  44     int *                   pi_refcount;
  45
  46     /* Used to chain the TS packets that carry data for a same PES or PSI */
  47     struct data_packet_s *  p_next;
  48 } data_packet_t;
  49
  50 /*****************************************************************************
  51  * pes_packet_t
  52  *****************************************************************************
  53  * Describes an PES packet, with its properties, and pointers to the TS packets
  54  * containing it.
  55  *****************************************************************************/
  56 typedef struct pes_packet_s
  57 {
  58     /* PES properties */
  59     boolean_t               b_data_alignment;  /* used to find the beginning of
  60                                                 * a video or audio unit      */
  61     boolean_t               b_discontinuity; /* This packet doesn't follow the
  62                                               * previous one                 */
  63
  64     mtime_t                 i_pts;    /* PTS for this packet (zero if unset) */
  65     mtime_t                 i_dts;    /* DTS for this packet (zero if unset) */
  66     int                     i_rate;                /* current pace of reading
  67                                                     * (see stream_control.h) */
  68
  69     int                     i_pes_size;    /* size of the current PES packet */
  70
  71     /* Pointers to packets (packets are then linked by the p_prev and
  72        p_next fields of the data_packet_t struct) */
  73     data_packet_t *         p_first;      /* The first packet contained by this
  74                                            * PES (used by decoders). */
  75 } pes_packet_t;
  76
  77 /*****************************************************************************
  78  * decoder_fifo_t
  79  *****************************************************************************
  80  * This rotative FIFO contains PES packets that are to be decoded.
  81  *****************************************************************************/
  82 typedef struct decoder_fifo_s
  83 {
  84     /* Thread structures */
  85     vlc_mutex_t             data_lock;                     /* fifo data lock */
  86     vlc_cond_t              data_wait;     /* fifo data conditional variable */
  87
  88     /* Data */
  89     pes_packet_t *          buffer[FIFO_SIZE + 1];
  90     int                     i_start;
  91     int                     i_end;
  92
  93     /* Communication interface between input and decoders */
  94     boolean_t               b_die;          /* the decoder should return now */
  95     boolean_t               b_error;      /* the decoder is in an error loop */
  96     void *                  p_packets_mgt;   /* packets management services
  97                                               * data (netlist...)            */
  98     void                 (* pf_delete_pes)( void *, pes_packet_t * );
  99                                      /* function to use when releasing a PES */
 100 } decoder_fifo_t;
 101
 102 /* Macros to manage a decoder_fifo_t structure. Please remember to take
 103  * data_lock before using them. */
 104 #define DECODER_FIFO_ISEMPTY( fifo )  ( (fifo).i_start == (fifo).i_end )
 105 #define DECODER_FIFO_ISFULL( fifo )   ( ( ((fifo).i_end + 1 - (fifo).i_start)\
 106                                           & FIFO_SIZE ) == 0 )
 107 #define DECODER_FIFO_START( fifo )    ( (fifo).buffer[ (fifo).i_start ] )
 108 #define DECODER_FIFO_INCSTART( fifo ) ( (fifo).i_start = ((fifo).i_start + 1)\
 109                                                          & FIFO_SIZE )
 110 #define DECODER_FIFO_END( fifo )      ( (fifo).buffer[ (fifo).i_end ] )
 111 #define DECODER_FIFO_INCEND( fifo )   ( (fifo).i_end = ((fifo).i_end + 1) \
 112                                                        & FIFO_SIZE )
 113
 114 /*****************************************************************************
 115  * bit_fifo_t : bit fifo descriptor
 116  *****************************************************************************
 117  * This type describes a bit fifo used to store bits while working with the
 118  * input stream at the bit level.
 119  *****************************************************************************/
 120 typedef u32         WORD_TYPE;
 121
 122 typedef struct bit_fifo_s
 123 {
 124     /* This unsigned integer allows us to work at the bit level. This buffer
 125      * can contain 32 bits, and the used space can be found on the MSb's side
 126      * and the available space on the LSb's side. */
 127     WORD_TYPE           buffer;
 128
 129     /* Number of bits available in the bit buffer */
 130     int                 i_available;
 131
 132 } bit_fifo_t;
 133
 134 /*****************************************************************************
 135  * bit_stream_t : bit stream descriptor
 136  *****************************************************************************
 137  * This type, based on a PES stream, includes all the structures needed to
 138  * handle the input stream like a bit stream.
 139  *****************************************************************************/
 140 typedef struct bit_stream_s
 141 {
 142     /*
 143      * Bit structures
 144      */
 145     bit_fifo_t              fifo;
 146
 147     /*
 148      * Input structures
 149      */
 150     /* The decoder fifo contains the data of the PES stream */
 151     decoder_fifo_t *        p_decoder_fifo;
 152
 153     /* Function to jump to the next data packet */
 154     void                 (* pf_next_data_packet)( struct bit_stream_s * );
 155
 156     /* Callback to the decoder used when changing data packets ; set
 157      * to NULL if your decoder doesn't need it. */
 158     void                 (* pf_bitstream_callback)( struct bit_stream_s *,
 159                                                     boolean_t b_new_pes );
 160     /* Optional argument to the callback */
 161     void *                  p_callback_arg;
 162
 163     /*
 164      * Byte structures
 165      */
 166     /* Current data packet (in the current PES packet of the PES stream) */
 167     data_packet_t *         p_data;
 168     /* Pointer to the next byte that is to be read (in the current packet) */
 169     byte_t *                p_byte;
 170     /* Pointer to the last byte that is to be read (in the current packet */
 171     byte_t *                p_end;
 172     /* Temporary buffer in case we're not aligned when changing data packets */
 173     WORD_TYPE               i_showbits_buffer;
 174     data_packet_t           showbits_data;
 175 } bit_stream_t;
 176
 177 /*****************************************************************************
 178  * Inline functions used by the decoders to read bit_stream_t
 179  *****************************************************************************/
 180
 181 /*
 182  * DISCUSSION : How to use the bit_stream structures
 183  *
 184  * sizeof(WORD_TYPE) (usually 32) bits are read at the same time, thus
 185  * minimizing the number of p_byte changes.
 186  * Bits are read via GetBits() or ShowBits.
 187  *
 188  * XXX : Be aware that if, in the forthcoming functions, i_bits > 24,
 189  * the data have to be already aligned on an 8-bit boundary, or wrong
 190  * results will be returned. Use RealignBits() if unsure.
 191  */
 192
 193 #if (WORD_TYPE == u32)
 194 #   define WORD_AT      U32_AT
 195 #elif (WORD_TYPE == u64)
 196 #   define WORD_AT      U64_AT
 197 #else
 198 #   error Unsupported WORD_TYPE
 199 #endif
 200
 201 /*****************************************************************************
 202  * Protoypes from input_ext-dec.c
 203  *****************************************************************************/
 204 u32  UnalignedShowBits( struct bit_stream_s *, unsigned int );
 205 void UnalignedRemoveBits( struct bit_stream_s * );
 206 u32  UnalignedGetBits( struct bit_stream_s *, unsigned int );
 207
 208 /*****************************************************************************
 209  * AlignWord : fill in the bit buffer so that the byte pointer be aligned
 210  * on a word boundary (XXX: there must be at least sizeof(WORD_TYPE) - 1
 211  * empty bytes in the bit buffer)
 212  *****************************************************************************/
 213 static __inline__ void AlignWord( bit_stream_t * p_bit_stream )
 214 {
 215     while( (ptrdiff_t)p_bit_stream->p_byte
 216              & (sizeof(WORD_TYPE) - 1) )
 217     {
 218         if( p_bit_stream->p_byte < p_bit_stream->p_end )
 219         {
 220             p_bit_stream->fifo.buffer |= *(p_bit_stream->p_byte++)
 221                 << (8 * sizeof(WORD_TYPE) - 8
 222                      - p_bit_stream->fifo.i_available);
 223             p_bit_stream->fifo.i_available += 8;
 224         }
 225         else
 226         {
 227             p_bit_stream->pf_next_data_packet( p_bit_stream );
 228             p_bit_stream->fifo.buffer |= *(p_bit_stream->p_byte++)
 229                 << (8 * sizeof(WORD_TYPE) - 8
 230                      - p_bit_stream->fifo.i_available);
 231             p_bit_stream->fifo.i_available += 8;
 232         }
 233     }
 234 }
 235
 236 /*****************************************************************************
 237  * ShowBits : return i_bits bits from the bit stream
 238  *****************************************************************************/
 239 static __inline__ u32 ShowBits( bit_stream_t * p_bit_stream,
 240                                 unsigned int i_bits )
 241 {
 242     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= i_bits )
 243     {
 244         return( p_bit_stream->fifo.buffer >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits) );
 245     }
 246
 247     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 248     {
 249         return( (p_bit_stream->fifo.buffer |
 250                     (WORD_AT( p_bit_stream->p_byte )
 251                         >> p_bit_stream->fifo.i_available))
 252                     >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits) );
 253     }
 254
 255     return UnalignedShowBits( p_bit_stream, i_bits );
 256 }
 257
 258 /*****************************************************************************
 259  * RemoveBits : removes i_bits bits from the bit buffer
 260  *              XXX: do not use for 32 bits, see RemoveBits32
 261  *****************************************************************************/
 262 static __inline__ void RemoveBits( bit_stream_t * p_bit_stream,
 263                                    unsigned int i_bits )
 264 {
 265     p_bit_stream->fifo.i_available -= i_bits;
 266
 267     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= 0 )
 268     {
 269         p_bit_stream->fifo.buffer <<= i_bits;
 270         return;
 271     }
 272
 273     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 274     {
 275         p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte )
 276                                         << ( -p_bit_stream->fifo.i_available );
 277         ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte)++;
 278         p_bit_stream->fifo.i_available += sizeof(WORD_TYPE) * 8;
 279         return;
 280     }
 281
 282     UnalignedRemoveBits( p_bit_stream );
 283 }
 284
 285 /*****************************************************************************
 286  * RemoveBits32 : removes 32 bits from the bit buffer (and as a side effect,
 287  *                refill it)
 288  *****************************************************************************/
 289 #if (WORD_TYPE == u32)
 290 static __inline__ void RemoveBits32( bit_stream_t * p_bit_stream )
 291 {
 292     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 293     {
 294         if( p_bit_stream->fifo.i_available )
 295         {
 296             p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte )
 297                             << (32 - p_bit_stream->fifo.i_available);
 298             ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte)++;
 299             return;
 300         }
 301
 302         ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte)++;
 303         return;
 304     }
 305
 306     p_bit_stream->fifo.i_available -= 32;
 307     UnalignedRemoveBits( p_bit_stream );
 308 }
 309 #else
 310 #   define RemoveBits32( p_bit_stream )     RemoveBits( p_bit_stream, 32 )
 311 #endif
 312
 313 /*****************************************************************************
 314  * GetBits : returns i_bits bits from the bit stream and removes them
 315  *           XXX: do not use for 32 bits, see GetBits32
 316  *****************************************************************************/
 317 static __inline__ u32 GetBits( bit_stream_t * p_bit_stream,
 318                                unsigned int i_bits )
 319 {
 320     u32             i_result;
 321
 322     p_bit_stream->fifo.i_available -= i_bits;
 323
 324     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= 0 )
 325     {
 326         i_result = p_bit_stream->fifo.buffer
 327                         >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits);
 328         p_bit_stream->fifo.buffer <<= i_bits;
 329         return( i_result );
 330     }
 331
 332     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 333     {
 334         i_result = p_bit_stream->fifo.buffer
 335                         >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits);
 336         p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte );
 337         ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte)++;
 338         i_result |= p_bit_stream->fifo.buffer
 339                         >> (8 * sizeof(WORD_TYPE)
 340                                      + p_bit_stream->fifo.i_available);
 341         p_bit_stream->fifo.buffer <<= ( -p_bit_stream->fifo.i_available );
 342         p_bit_stream->fifo.i_available += sizeof(WORD_TYPE) * 8;
 343         return( i_result );
 344     }
 345
 346     return UnalignedGetBits( p_bit_stream, i_bits );
 347 }
 348
 349 /*****************************************************************************
 350  * GetBits32 : returns 32 bits from the bit stream and removes them
 351  *****************************************************************************/
 352 #if (WORD_TYPE == u32)
 353 static __inline__ u32 GetBits32( bit_stream_t * p_bit_stream )
 354 {
 355     u32             i_result;
 356
 357     if( p_bit_stream->fifo.i_available == 32 )
 358     {
 359         p_bit_stream->fifo.i_available = 0;
 360         i_result = p_bit_stream->fifo.buffer;
 361         p_bit_stream->fifo.buffer = 0;
 362         return( i_result );
 363     }
 364
 365     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 366     {
 367         if( p_bit_stream->fifo.i_available )
 368         {
 369             i_result = p_bit_stream->fifo.buffer;
 370             p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte );
 371             ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte)++;
 372             i_result |= p_bit_stream->fifo.buffer
 373                              >> (p_bit_stream->fifo.i_available);
 374             p_bit_stream->fifo.buffer <<= (32 - p_bit_stream->fifo.i_available);
 375             return( i_result );
 376         }
 377
 378         i_result = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte );
 379         ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte)++;
 380         return( i_result );
 381     }
 382
 383     p_bit_stream->fifo.i_available -= 32;
 384     return UnalignedGetBits( p_bit_stream, 32 );
 385 }
 386 #else
 387 #   define GetBits32( p_bit_stream )    GetBits( p_bit_stream, 32 )
 388 #endif
 389
 390 /*****************************************************************************
 391  * RealignBits : realigns the bit buffer on an 8-bit boundary
 392  *****************************************************************************/
 393 static __inline__ void RealignBits( bit_stream_t * p_bit_stream )
 394 {
 395     p_bit_stream->fifo.buffer <<= (p_bit_stream->fifo.i_available & 0x7);
 396     p_bit_stream->fifo.i_available &= ~0x7;
 397 }
 398
 399
 400 /*****************************************************************************
 401  * GetChunk : reads a large chunk of data
 402  *****************************************************************************
 403  * The position in the stream must be byte-aligned, if unsure call
 404  * RealignBits(). p_buffer must point to a buffer at least as big as i_buf_len
 405  * otherwise your code will crash.
 406  *****************************************************************************/
 407 static __inline__ void GetChunk( bit_stream_t * p_bit_stream,
 408                                  byte_t * p_buffer, size_t i_buf_len )
 409 {
 410     ptrdiff_t           i_available;
 411
 412     /* We need to take care because i_buf_len may be < 4. */
 413     while( p_bit_stream->fifo.i_available > 0 && i_buf_len )
 414     {
 415         *p_buffer = p_bit_stream->fifo.buffer >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - 8);
 416         p_buffer++;
 417         i_buf_len--;
 418         p_bit_stream->fifo.buffer <<= 8;
 419         p_bit_stream->fifo.i_available -= 8;
 420     }
 421
 422     if( (i_available = p_bit_stream->p_end - p_bit_stream->p_byte)
 423             >= i_buf_len )
 424     {
 425         memcpy( p_buffer, p_bit_stream->p_byte, i_buf_len );
 426         p_bit_stream->p_byte += i_buf_len;
 427     }
 428     else
 429     {
 430         do
 431         {
 432             memcpy( p_buffer, p_bit_stream->p_byte, i_available );
 433             p_bit_stream->p_byte = p_bit_stream->p_end;
 434             p_buffer += i_available;
 435             i_buf_len -= i_available;
 436             p_bit_stream->pf_next_data_packet( p_bit_stream );
 437         }
 438         while( (i_available = p_bit_stream->p_end - p_bit_stream->p_byte)
 439                 <= i_buf_len && !p_bit_stream->p_decoder_fifo->b_die );
 440
 441         if( i_buf_len )
 442         {
 443             memcpy( p_buffer, p_bit_stream->p_byte, i_buf_len );
 444             p_bit_stream->p_byte += i_buf_len;
 445         }
 446     }
 447
 448     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 449     {
 450         AlignWord( p_bit_stream );
 451     }
 452 }
 453
 454
 455 /*
 456  * The following functions are now deprecated.
 457  */
 458
 459 static __inline__ byte_t _GetByte( bit_stream_t * p_bit_stream )
 460 {
 461     if ( p_bit_stream->p_byte >= p_bit_stream->p_end )
 462     {
 463         p_bit_stream->pf_next_data_packet( p_bit_stream );
 464     }
 465
 466     return( *(p_bit_stream->p_byte++) );
 467 }
 468
 469 static __inline__ void NeedBits( bit_stream_t * p_bit_stream, int i_bits )
 470 {
 471     while ( p_bit_stream->fifo.i_available < i_bits )
 472     {
 473         p_bit_stream->fifo.buffer |= ((WORD_TYPE)_GetByte( p_bit_stream ))
 474                                      << (8 * sizeof(WORD_TYPE) - 8
 475                                             - p_bit_stream->fifo.i_available);
 476         p_bit_stream->fifo.i_available += 8;
 477     }
 478 }
 479
 480 static __inline__ void DumpBits( bit_stream_t * p_bit_stream, int i_bits )
 481 {
 482     p_bit_stream->fifo.buffer <<= i_bits;
 483     p_bit_stream->fifo.i_available -= i_bits;
 484 }
 485
 486
 487 /*
 488  * Communication interface between input and decoders
 489  */
 490
 491 /*****************************************************************************
 492  * decoder_config_t
 493  *****************************************************************************
 494  * Standard pointers given to the decoders as a toolbox.
 495  *****************************************************************************/
 496 typedef struct decoder_config_s
 497 {
 498     u16                     i_id;
 499     u8                      i_type;         /* type of the elementary stream */
 500
 501     struct stream_ctrl_s *  p_stream_ctrl;
 502     struct decoder_fifo_s * p_decoder_fifo;
 503     void                 (* pf_init_bit_stream)( struct bit_stream_s *,
 504                                                  struct decoder_fifo_s *,
 505                  void (* pf_bitstream_callback)( struct bit_stream_s *,
 506                                                  boolean_t ),
 507                                                  void * );
 508 } decoder_config_t;
 509
 510 /*****************************************************************************
 511  * vdec_config_t
 512  *****************************************************************************
 513  * Pointers given to video decoders threads.
 514  *****************************************************************************/
 515 struct vout_thread_s;
 516
 517 typedef struct vdec_config_s
 518 {
 519     struct picture_s *   (* pf_create_picture)( struct vout_thread_s *,
 520                                                 int i_type, int i_width,
 521                                                 int i_height );
 522     void                 (* pf_destroy_picture)( struct vout_thread_s *,
 523                                                  struct picture_s * );
 524     void                 (* pf_display_picture)( struct vout_thread_s *,
 525                                                  struct picture_s * );
 526     void                 (* pf_date_picture)( struct vout_thread_s *,
 527                                               struct picture_s *, mtime_t date );
 528     void                 (* pf_link_picture)( struct vout_thread_s *,
 529                                               struct picture_s *, mtime_t date );
 530     void                 (* pf_unlink_picture)( struct vout_thread_s *,
 531                                                 struct picture_s *, mtime_t date );
 532     struct subpicture_s *(* pf_create_subpicture)( struct vout_thread_s *,
 533                                                    int i_type, int i_size );
 534     void                 (* pf_destroy_subpicture)( struct vout_thread_s *,
 535                                                     struct subpicture_s * );
 536     void                 (* pf_display_subpicture)( struct vout_thread_s *,
 537                                                     struct subpicture_s * );
 538
 539     decoder_config_t        decoder_config;
 540 } vdec_config_t;
 541
 542 /*****************************************************************************
 543  * adec_config_t
 544  *****************************************************************************
 545  * Pointers given to audio decoders threads.
 546  *****************************************************************************/
 547 typedef struct adec_config_s
 548 {
 549     struct aout_fifo_s * (* pf_create_fifo)( struct aout_fifo_s * );
 550     void                 (* pf_destroy_fifo)( void );
 551
 552     decoder_config_t        decoder_config;
 553 } adec_config_t;
 554
 555
 556 /*
 557  * Communication interface between decoders and input
 558  */
 559
 560 /*****************************************************************************
 561  * decoder_capabilities_t
 562  *****************************************************************************
 563  * Structure returned by a call to GetCapabilities() of the decoder.
 564  *****************************************************************************/
 565 typedef struct decoder_capabilities_s
 566 {
 567     int                     i_dec_type;
 568     u8                      i_stream_type;   /* == i_type in es_descriptor_t */
 569     int                     i_weight; /* for a given stream type, the decoder
 570                                        * with higher weight will be spawned  */
 571
 572     vlc_thread_t         (* pf_create_thread)( void * );
 573 } decoder_capabilities_t;
 574
 575 /* Decoder types */
 576 #define NONE_D              0
 577 #define VIDEO_D             1
 578 #define AUDIO_D             2