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) 1999-2001 VideoLAN
   5  * $Id: input_ext-dec.h,v 1.73 2002/10/23 23:17:45 gbazin 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 #ifndef _VLC_INPUT_EXT_DEC_H
  26 #define _VLC_INPUT_EXT_DEC_H 1
  27
  28 /* Structures exported to the decoders */
  29
  30 /*****************************************************************************
  31  * data_packet_t
  32  *****************************************************************************
  33  * Describe a data packet.
  34  *****************************************************************************/
  35 struct data_packet_t
  36 {
  37     /* Used to chain the packets that carry data for a same PES or PSI */
  38     data_packet_t *  p_next;
  39
  40     /* start of the PS or TS packet */
  41     byte_t *         p_demux_start;
  42     /* start of the PES payload in this packet */
  43     byte_t *         p_payload_start;
  44     byte_t *         p_payload_end; /* guess ? :-) */
  45     /* is the packet messed up ? */
  46     vlc_bool_t       b_discard_payload;
  47
  48     /* pointer to the real data */
  49     data_buffer_t *  p_buffer;
  50 };
  51
  52 /*****************************************************************************
  53  * pes_packet_t
  54  *****************************************************************************
  55  * Describes an PES packet, with its properties, and pointers to the TS packets
  56  * containing it.
  57  *****************************************************************************/
  58 struct pes_packet_t
  59 {
  60     /* Chained list to the next PES packet (depending on the context) */
  61     pes_packet_t *  p_next;
  62
  63     /* PES properties */
  64     vlc_bool_t      b_data_alignment;          /* used to find the beginning of
  65                                                 * a video or audio unit */
  66     vlc_bool_t      b_discontinuity;          /* This packet doesn't follow the
  67                                                * previous one */
  68
  69     mtime_t         i_pts;            /* PTS for this packet (zero if unset) */
  70     mtime_t         i_dts;            /* DTS for this packet (zero if unset) */
  71     int             i_rate;   /* current reading pace (see stream_control.h) */
  72
  73     unsigned int    i_pes_size;            /* size of the current PES packet */
  74
  75     /* Chained list to packets */
  76     data_packet_t * p_first;              /* The first packet contained by this
  77                                            * PES (used by decoders). */
  78     data_packet_t * p_last;            /* The last packet contained by this
  79                                         * PES (used by the buffer allocator) */
  80     unsigned int    i_nb_data; /* Number of data packets in the chained list */
  81 };
  82
  83 /*****************************************************************************
  84  * decoder_fifo_t
  85  *****************************************************************************
  86  * This rotative FIFO contains PES packets that are to be decoded.
  87  *****************************************************************************/
  88 struct decoder_fifo_t
  89 {
  90     VLC_COMMON_MEMBERS
  91
  92     /* Thread structures */
  93     vlc_mutex_t         data_lock;                         /* fifo data lock */
  94     vlc_cond_t          data_wait;         /* fifo data conditional variable */
  95
  96     /* Data */
  97     pes_packet_t *      p_first;
  98     pes_packet_t **     pp_last;
  99     int                 i_depth;       /* number of PES packets in the stack */
 100
 101     /* Communication interface between input and decoders */
 102     input_buffers_t    *p_packets_mgt;   /* packets management services data */
 103
 104     /* Standard pointers given to the decoders as a toolbox. */
 105     u16                 i_id;
 106     vlc_fourcc_t        i_fourcc;
 107     es_sys_t *          p_demux_data;
 108     stream_ctrl_t *     p_stream_ctrl;
 109     sout_instance_t *   p_sout;
 110
 111     /* Module properties */
 112     module_t *              p_module;
 113     int                 ( * pf_run ) ( decoder_fifo_t * );
 114 };
 115
 116 /*****************************************************************************
 117  * bit_fifo_t : bit fifo descriptor
 118  *****************************************************************************
 119  * This type describes a bit fifo used to store bits while working with the
 120  * input stream at the bit level.
 121  *****************************************************************************/
 122 typedef u32         WORD_TYPE;
 123
 124 typedef struct bit_fifo_t
 125 {
 126     /* This unsigned integer allows us to work at the bit level. This buffer
 127      * can contain 32 bits, and the used space can be found on the MSb's side
 128      * and the available space on the LSb's side. */
 129     WORD_TYPE           buffer;
 130
 131     /* Number of bits available in the bit buffer */
 132     int                 i_available;
 133
 134 } bit_fifo_t;
 135
 136 /*****************************************************************************
 137  * bit_stream_t : bit stream descriptor
 138  *****************************************************************************
 139  * This type, based on a PES stream, includes all the structures needed to
 140  * handle the input stream like a bit stream.
 141  *****************************************************************************/
 142 struct bit_stream_t
 143 {
 144     /*
 145      * Bit structures
 146      */
 147     bit_fifo_t       fifo;
 148
 149     /*
 150      * Input structures
 151      */
 152     /* The decoder fifo contains the data of the PES stream */
 153     decoder_fifo_t * p_decoder_fifo;
 154
 155     /* Callback to the decoder used when changing data packets ; set
 156      * to NULL if your decoder doesn't need it. */
 157     void          (* pf_bitstream_callback)( bit_stream_t *, vlc_bool_t );
 158     /* Optional argument to the callback */
 159     void *           p_callback_arg;
 160
 161     /*
 162      * PTS retrieval
 163      */
 164     mtime_t          i_pts, i_dts;
 165     byte_t *         p_pts_validity;
 166
 167     /*
 168      * Byte structures
 169      */
 170     /* Current data packet (in the current PES packet of the PES stream) */
 171     data_packet_t *         p_data;
 172     /* Pointer to the next byte that is to be read (in the current packet) */
 173     byte_t *                p_byte;
 174     /* Pointer to the last byte that is to be read (in the current packet */
 175     byte_t *                p_end;
 176     /* Temporary buffer in case we're not aligned when changing data packets */
 177     WORD_TYPE               i_showbits_buffer;
 178     data_packet_t           showbits_data;
 179 };
 180
 181 /*****************************************************************************
 182  * Inline functions used by the decoders to read bit_stream_t
 183  *****************************************************************************/
 184
 185 /*
 186  * DISCUSSION : How to use the bit_stream structures
 187  *
 188  * sizeof(WORD_TYPE) (usually 32) bits are read at the same time, thus
 189  * minimizing the number of p_byte changes.
 190  * Bits are read via GetBits() or ShowBits.
 191  *
 192  * XXX : Be aware that if, in the forthcoming functions, i_bits > 24,
 193  * the data have to be already aligned on an 8-bit boundary, or wrong
 194  * results will be returned. Use RealignBits() if unsure.
 195  */
 196
 197 #if (WORD_TYPE == u32)
 198 #   define WORD_AT      U32_AT
 199 #   define WORD_SIGNED  s32
 200 #elif (WORD_TYPE == u64)
 201 #   define WORD_AT      U64_AT
 202 #   define WORD_SIGNED  s64
 203 #else
 204 #   error Unsupported WORD_TYPE
 205 #endif
 206
 207 /*****************************************************************************
 208  * Prototypes from input_ext-dec.c
 209  *****************************************************************************/
 210 VLC_EXPORT( void, InitBitstream,  ( bit_stream_t *, decoder_fifo_t *, void ( * )( bit_stream_t *, vlc_bool_t ), void * p_callback_arg ) );
 211 VLC_EXPORT( vlc_bool_t, NextDataPacket,    ( decoder_fifo_t *, data_packet_t ** ) );
 212 VLC_EXPORT( pes_packet_t *, GetPES,        ( decoder_fifo_t * ) );
 213 VLC_EXPORT( pes_packet_t *, NextPES,       ( decoder_fifo_t * ) );
 214 VLC_EXPORT( void, BitstreamNextDataPacket, ( bit_stream_t * ) );
 215 VLC_EXPORT( u32,  UnalignedShowBits,       ( bit_stream_t *, unsigned int ) );
 216 VLC_EXPORT( void, UnalignedRemoveBits,     ( bit_stream_t * ) );
 217 VLC_EXPORT( u32,  UnalignedGetBits,        ( bit_stream_t *, unsigned int ) );
 218 VLC_EXPORT( void, CurrentPTS,              ( bit_stream_t *, mtime_t *, mtime_t * ) );
 219 VLC_EXPORT( void, NextPTS,                 ( bit_stream_t *, mtime_t *, mtime_t * ) );
 220
 221 VLC_EXPORT( int,  input_NextPES,           ( decoder_fifo_t *, pes_packet_t ** ) );
 222
 223 /*****************************************************************************
 224  * AlignWord : fill in the bit buffer so that the byte pointer be aligned
 225  * on a word boundary (XXX: there must be at least sizeof(WORD_TYPE) - 1
 226  * empty bytes in the bit buffer)
 227  *****************************************************************************/
 228 static inline void AlignWord( bit_stream_t * p_bit_stream )
 229 {
 230     while( (ptrdiff_t)p_bit_stream->p_byte
 231              & (sizeof(WORD_TYPE) - 1) )
 232     {
 233         if( p_bit_stream->p_byte < p_bit_stream->p_end )
 234         {
 235             p_bit_stream->fifo.buffer |= *(p_bit_stream->p_byte++)
 236                 << (8 * sizeof(WORD_TYPE) - 8
 237                      - p_bit_stream->fifo.i_available);
 238             p_bit_stream->fifo.i_available += 8;
 239         }
 240         else
 241         {
 242             BitstreamNextDataPacket( p_bit_stream );
 243             p_bit_stream->fifo.buffer |= *(p_bit_stream->p_byte++)
 244                 << (8 * sizeof(WORD_TYPE) - 8
 245                      - p_bit_stream->fifo.i_available);
 246             p_bit_stream->fifo.i_available += 8;
 247         }
 248     }
 249 }
 250
 251 /*****************************************************************************
 252  * ShowBits : return i_bits bits from the bit stream
 253  *****************************************************************************/
 254 static inline u32 ShowBits( bit_stream_t * p_bit_stream, unsigned int i_bits )
 255 {
 256     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= i_bits )
 257     {
 258         return( p_bit_stream->fifo.buffer >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits) );
 259     }
 260
 261     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 262     {
 263         return( (p_bit_stream->fifo.buffer |
 264                     (WORD_AT( p_bit_stream->p_byte )
 265                         >> p_bit_stream->fifo.i_available))
 266                     >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits) );
 267     }
 268
 269     return( UnalignedShowBits( p_bit_stream, i_bits ) );
 270 }
 271
 272 /*****************************************************************************
 273  * ShowSignedBits : return i_bits bits from the bit stream, using signed
 274  *                  arithmetic
 275  *****************************************************************************/
 276 static inline s32 ShowSignedBits( bit_stream_t * p_bit_stream,
 277                                   unsigned int i_bits )
 278 {
 279     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= i_bits )
 280     {
 281         return( (WORD_SIGNED)p_bit_stream->fifo.buffer
 282                     >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits) );
 283     }
 284
 285     /* You can probably do something a little faster, but now I'm tired. */
 286     return( (WORD_SIGNED)(ShowBits( p_bit_stream, i_bits ) << (32 - i_bits))
 287              >> (32 - i_bits) );
 288 }
 289
 290 /*****************************************************************************
 291  * RemoveBits : removes i_bits bits from the bit buffer
 292  *              XXX: do not use for 32 bits, see RemoveBits32
 293  *****************************************************************************/
 294 static inline void RemoveBits( bit_stream_t * p_bit_stream,
 295                                unsigned int i_bits )
 296 {
 297     p_bit_stream->fifo.i_available -= i_bits;
 298
 299     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= 0 )
 300     {
 301         p_bit_stream->fifo.buffer <<= i_bits;
 302         return;
 303     }
 304
 305     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 306     {
 307         p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte )
 308                                         << ( -p_bit_stream->fifo.i_available );
 309         p_bit_stream->p_byte =
 310                    (byte_t *) ( ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte) + 1 );
 311         p_bit_stream->fifo.i_available += sizeof(WORD_TYPE) * 8;
 312         return;
 313     }
 314
 315     UnalignedRemoveBits( p_bit_stream );
 316 }
 317
 318 /*****************************************************************************
 319  * RemoveBits32 : removes 32 bits from the bit buffer (and as a side effect,
 320  *                refill it)
 321  *****************************************************************************/
 322 #if (WORD_TYPE == u32)
 323 static inline void RemoveBits32( bit_stream_t * p_bit_stream )
 324 {
 325     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 326     {
 327         if( p_bit_stream->fifo.i_available )
 328         {
 329             p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte )
 330                             << (32 - p_bit_stream->fifo.i_available);
 331             p_bit_stream->p_byte =
 332                        (byte_t *) ( ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte) + 1 );
 333             return;
 334         }
 335
 336         p_bit_stream->p_byte =
 337                    (byte_t *) ( ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte) + 1 );
 338         return;
 339     }
 340
 341     p_bit_stream->fifo.i_available -= 32;
 342     UnalignedRemoveBits( p_bit_stream );
 343 }
 344 #else
 345 #   define RemoveBits32( p_bit_stream )     RemoveBits( p_bit_stream, 32 )
 346 #endif
 347
 348 /*****************************************************************************
 349  * GetBits : returns i_bits bits from the bit stream and removes them
 350  *           XXX: do not use for 32 bits, see GetBits32
 351  *****************************************************************************/
 352 static inline u32 GetBits( bit_stream_t * p_bit_stream, unsigned int i_bits )
 353 {
 354     u32             i_result;
 355
 356     p_bit_stream->fifo.i_available -= i_bits;
 357
 358     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= 0 )
 359     {
 360         i_result = p_bit_stream->fifo.buffer
 361                         >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits);
 362         p_bit_stream->fifo.buffer <<= i_bits;
 363         return( i_result );
 364     }
 365
 366     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 367     {
 368         i_result = p_bit_stream->fifo.buffer
 369                         >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits);
 370         p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte );
 371         p_bit_stream->p_byte =
 372                    (byte_t *) ( ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte) + 1 );
 373         i_result |= p_bit_stream->fifo.buffer
 374                         >> (8 * sizeof(WORD_TYPE)
 375                                      + p_bit_stream->fifo.i_available);
 376         p_bit_stream->fifo.buffer <<= ( -p_bit_stream->fifo.i_available );
 377         p_bit_stream->fifo.i_available += sizeof(WORD_TYPE) * 8;
 378         return( i_result );
 379     }
 380
 381     return UnalignedGetBits( p_bit_stream, i_bits );
 382 }
 383
 384 /*****************************************************************************
 385  * GetSignedBits : returns i_bits bits from the bit stream and removes them,
 386  *                 using signed arithmetic
 387  *                 XXX: do not use for 32 bits
 388  *****************************************************************************/
 389 static inline s32 GetSignedBits( bit_stream_t * p_bit_stream,
 390                                  unsigned int i_bits )
 391 {
 392     if( p_bit_stream->fifo.i_available >= i_bits )
 393     {
 394         s32             i_result;
 395
 396         p_bit_stream->fifo.i_available -= i_bits;
 397         i_result = (WORD_SIGNED)p_bit_stream->fifo.buffer
 398                         >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - i_bits);
 399         p_bit_stream->fifo.buffer <<= i_bits;
 400         return( i_result );
 401     }
 402
 403     /* You can probably do something a little faster, but now I'm tired. */
 404     return( (WORD_SIGNED)(GetBits( p_bit_stream, i_bits ) << (32 - i_bits))
 405              >> (32 - i_bits) );
 406 }
 407
 408 /*****************************************************************************
 409  * GetBits32 : returns 32 bits from the bit stream and removes them
 410  *****************************************************************************/
 411 #if (WORD_TYPE == u32)
 412 static inline u32 GetBits32( bit_stream_t * p_bit_stream )
 413 {
 414     u32             i_result;
 415
 416     if( p_bit_stream->fifo.i_available == 32 )
 417     {
 418         p_bit_stream->fifo.i_available = 0;
 419         i_result = p_bit_stream->fifo.buffer;
 420         p_bit_stream->fifo.buffer = 0;
 421         return( i_result );
 422     }
 423
 424     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 425     {
 426         if( p_bit_stream->fifo.i_available )
 427         {
 428             i_result = p_bit_stream->fifo.buffer;
 429             p_bit_stream->fifo.buffer = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte );
 430             p_bit_stream->p_byte =
 431                        (byte_t *) ( ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte) + 1 );
 432             i_result |= p_bit_stream->fifo.buffer
 433                              >> (p_bit_stream->fifo.i_available);
 434             p_bit_stream->fifo.buffer <<= (32 - p_bit_stream->fifo.i_available);
 435             return( i_result );
 436         }
 437
 438         i_result = WORD_AT( p_bit_stream->p_byte );
 439         p_bit_stream->p_byte =
 440                    (byte_t *) ( ((WORD_TYPE *)p_bit_stream->p_byte) + 1 );
 441         return( i_result );
 442     }
 443
 444     p_bit_stream->fifo.i_available -= 32;
 445     return UnalignedGetBits( p_bit_stream, 32 );
 446 }
 447 #else
 448 #   define GetBits32( p_bit_stream )    GetBits( p_bit_stream, 32 )
 449 #endif
 450
 451 /*****************************************************************************
 452  * RealignBits : realigns the bit buffer on an 8-bit boundary
 453  *****************************************************************************/
 454 static inline void RealignBits( bit_stream_t * p_bit_stream )
 455 {
 456     p_bit_stream->fifo.buffer <<= (p_bit_stream->fifo.i_available & 0x7);
 457     p_bit_stream->fifo.i_available &= ~0x7;
 458 }
 459
 460
 461 /*****************************************************************************
 462  * GetChunk : reads a large chunk of data
 463  *****************************************************************************
 464  * The position in the stream must be byte-aligned, if unsure call
 465  * RealignBits(). p_buffer must point to a buffer at least as big as i_buf_len
 466  * otherwise your code will crash.
 467  *****************************************************************************/
 468 static inline void GetChunk( bit_stream_t * p_bit_stream,
 469                              byte_t * p_buffer, size_t i_buf_len )
 470 {
 471     ptrdiff_t           i_available;
 472
 473     /* We need to take care because i_buf_len may be < 4. */
 474     while( p_bit_stream->fifo.i_available > 0 && i_buf_len )
 475     {
 476         *p_buffer = p_bit_stream->fifo.buffer >> (8 * sizeof(WORD_TYPE) - 8);
 477         p_buffer++;
 478         i_buf_len--;
 479         p_bit_stream->fifo.buffer <<= 8;
 480         p_bit_stream->fifo.i_available -= 8;
 481     }
 482
 483     if( (i_available = p_bit_stream->p_end - p_bit_stream->p_byte)
 484             >= i_buf_len )
 485     {
 486         p_bit_stream->p_decoder_fifo->p_vlc->pf_memcpy( p_buffer,
 487                                            p_bit_stream->p_byte, i_buf_len );
 488         p_bit_stream->p_byte += i_buf_len;
 489     }
 490     else
 491     {
 492         do
 493         {
 494             p_bit_stream->p_decoder_fifo->p_vlc->pf_memcpy( p_buffer,
 495                                            p_bit_stream->p_byte, i_available );
 496             p_bit_stream->p_byte = p_bit_stream->p_end;
 497             p_buffer += i_available;
 498             i_buf_len -= i_available;
 499             BitstreamNextDataPacket( p_bit_stream );
 500             if( p_bit_stream->p_decoder_fifo->b_die )
 501                 return;
 502         }
 503         while( (i_available = p_bit_stream->p_end - p_bit_stream->p_byte)
 504                 <= i_buf_len );
 505
 506         if( i_buf_len )
 507         {
 508             p_bit_stream->p_decoder_fifo->p_vlc->pf_memcpy( p_buffer,
 509                                            p_bit_stream->p_byte, i_buf_len );
 510             p_bit_stream->p_byte += i_buf_len;
 511         }
 512     }
 513
 514     if( p_bit_stream->p_byte <= p_bit_stream->p_end - sizeof(WORD_TYPE) )
 515     {
 516         AlignWord( p_bit_stream );
 517     }
 518 }
 519
 520
 521 /*
 522  * Communication interface between input and decoders
 523  */
 524
 525 /*****************************************************************************
 526  * Prototypes from input_dec.c
 527  *****************************************************************************/
 528 VLC_EXPORT( void, DecoderError, ( decoder_fifo_t * p_fifo ) );
 529
 530 #endif /* "input_ext-dec.h" */