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)
  45 #define uis(width, name, subs, ...) \
  46         xui(width, name, current->name, subs, __VA_ARGS__)
  47
  48
  49 #define READ
  50 #define READWRITE read
  51 #define RWContext GetBitContext
  52
  53 #define xui(width, name, var, subs, ...) do { \
  54         uint32_t value = 0; \
  55         CHECK(ff_cbs_read_unsigned(ctx, rw, width, #name, \
  56                                    SUBSCRIPTS(subs, __VA_ARGS__), \
  57                                    &value, 0, (1 << width) - 1)); \
  58         var = value; \
  59     } while (0)
  60
  61 #define marker_bit() do { \
  62         av_unused uint32_t one; \
  63         CHECK(ff_cbs_read_unsigned(ctx, rw, 1, "marker_bit", NULL, &one, 1, 1)); \
  64     } while (0)
  65
  66 #define nextbits(width, compare, var) \
  67     (get_bits_left(rw) >= width && \
  68      (var = show_bits(rw, width)) == (compare))
  69
  70 #include "cbs_mpeg2_syntax_template.c"
  71
  72 #undef READ
  73 #undef READWRITE
  74 #undef RWContext
  75 #undef xui
  76 #undef marker_bit
  77 #undef nextbits
  78
  79
  80 #define WRITE
  81 #define READWRITE write
  82 #define RWContext PutBitContext
  83
  84 #define xui(width, name, var, subs, ...) do { \
  85         CHECK(ff_cbs_write_unsigned(ctx, rw, width, #name, \
  86                                     SUBSCRIPTS(subs, __VA_ARGS__), \
  87                                     var, 0, (1 << width) - 1)); \
  88     } while (0)
  89
  90 #define marker_bit() do { \
  91         CHECK(ff_cbs_write_unsigned(ctx, rw, 1, "marker_bit", NULL, 1, 1, 1)); \
  92     } while (0)
  93
  94 #define nextbits(width, compare, var) (var)
  95
  96 #include "cbs_mpeg2_syntax_template.c"
  97
  98 #undef READ
  99 #undef READWRITE
 100 #undef RWContext
 101 #undef xui
 102 #undef marker_bit
 103 #undef nextbits
 104
 105
 106 static void cbs_mpeg2_free_user_data(void *unit, uint8_t *content)
 107 {
 108     MPEG2RawUserData *user = (MPEG2RawUserData*)content;
 109     av_buffer_unref(&user->user_data_ref);
 110     av_freep(&content);
 111 }
 112
 113 static void cbs_mpeg2_free_slice(void *unit, uint8_t *content)
 114 {
 115     MPEG2RawSlice *slice = (MPEG2RawSlice*)content;
 116     av_buffer_unref(&slice->header.extra_information_ref);
 117     av_buffer_unref(&slice->data_ref);
 118     av_freep(&content);
 119 }
 120
 121 static int cbs_mpeg2_split_fragment(CodedBitstreamContext *ctx,
 122                                     CodedBitstreamFragment *frag,
 123                                     int header)
 124 {
 125     const uint8_t *start, *end;
 126     uint8_t *unit_data;
 127     uint32_t start_code = -1, next_start_code = -1;
 128     size_t unit_size;
 129     int err, i, unit_type;
 130
 131     start = avpriv_find_start_code(frag->data, frag->data + frag->data_size,
 132                                    &start_code);
 133     for (i = 0;; i++) {
 134         end = avpriv_find_start_code(start, frag->data + frag->data_size,
 135                                      &next_start_code);
 136
 137         unit_type = start_code & 0xff;
 138
 139         // The start and end pointers point at to the byte following the
 140         // start_code_identifier in the start code that they found.
 141         if (end == frag->data + frag->data_size) {
 142             // We didn't find a start code, so this is the final unit.
 143             unit_size = end - (start - 1);
 144         } else {
 145             // Unit runs from start to the beginning of the start code
 146             // pointed to by end (including any padding zeroes).
 147             unit_size = (end - 4) - (start - 1);
 148         }
 149
 150         unit_data = (uint8_t *)start - 1;
 151
 152         err = ff_cbs_insert_unit_data(ctx, frag, i, unit_type,
 153                                       unit_data, unit_size, frag->data_ref);
 154         if (err < 0)
 155             return err;
 156
 157         if (end == frag->data + frag->data_size)
 158             break;
 159
 160         start_code = next_start_code;
 161         start = end;
 162     }
 163
 164     return 0;
 165 }
 166
 167 static int cbs_mpeg2_read_unit(CodedBitstreamContext *ctx,
 168                                CodedBitstreamUnit *unit)
 169 {
 170     GetBitContext gbc;
 171     int err;
 172
 173     err = init_get_bits(&gbc, unit->data, 8 * unit->data_size);
 174     if (err < 0)
 175         return err;
 176
 177     if (MPEG2_START_IS_SLICE(unit->type)) {
 178         MPEG2RawSlice *slice;
 179         int pos, len;
 180
 181         err = ff_cbs_alloc_unit_content(ctx, unit, sizeof(*slice),
 182                                         &cbs_mpeg2_free_slice);
 183         if (err < 0)
 184             return err;
 185         slice = unit->content;
 186
 187         err = cbs_mpeg2_read_slice_header(ctx, &gbc, &slice->header);
 188         if (err < 0)
 189             return err;
 190
 191         pos = get_bits_count(&gbc);
 192         len = unit->data_size;
 193
 194         slice->data_size = len - pos / 8;
 195         slice->data_ref  = av_buffer_ref(unit->data_ref);
 196         if (!slice->data_ref)
 197             return AVERROR(ENOMEM);
 198         slice->data = unit->data + pos / 8;
 199
 200         slice->data_bit_start = pos % 8;
 201
 202     } else {
 203         switch (unit->type) {
 204 #define START(start_code, type, read_func, free_func) \
 205         case start_code: \
 206             { \
 207                 type *header; \
 208                 err = ff_cbs_alloc_unit_content(ctx, unit, \
 209                                                 sizeof(*header), free_func); \
 210                 if (err < 0) \
 211                     return err; \
 212                 header = unit->content; \
 213                 err = cbs_mpeg2_read_ ## read_func(ctx, &gbc, header); \
 214                 if (err < 0) \
 215                     return err; \
 216             } \
 217             break;
 218             START(0x00, MPEG2RawPictureHeader,  picture_header,  NULL);
 219             START(0xb2, MPEG2RawUserData,       user_data,
 220                                             &cbs_mpeg2_free_user_data);
 221             START(0xb3, MPEG2RawSequenceHeader, sequence_header, NULL);
 222             START(0xb5, MPEG2RawExtensionData,  extension_data,  NULL);
 223             START(0xb8, MPEG2RawGroupOfPicturesHeader,
 224                                        group_of_pictures_header, NULL);
 225 #undef START
 226         default:
 227             av_log(ctx->log_ctx, AV_LOG_ERROR, "Unknown start code %02"PRIx32".\n",
 228                    unit->type);
 229             return AVERROR_INVALIDDATA;
 230         }
 231     }
 232
 233     return 0;
 234 }
 235
 236 static int cbs_mpeg2_write_header(CodedBitstreamContext *ctx,
 237                                   CodedBitstreamUnit *unit,
 238                                   PutBitContext *pbc)
 239 {
 240     int err;
 241
 242     switch (unit->type) {
 243 #define START(start_code, type, func) \
 244     case start_code: \
 245         err = cbs_mpeg2_write_ ## func(ctx, pbc, unit->content); \
 246         break;
 247         START(0x00, MPEG2RawPictureHeader,  picture_header);
 248         START(0xb2, MPEG2RawUserData,       user_data);
 249         START(0xb3, MPEG2RawSequenceHeader, sequence_header);
 250         START(0xb5, MPEG2RawExtensionData,  extension_data);
 251         START(0xb8, MPEG2RawGroupOfPicturesHeader, group_of_pictures_header);
 252 #undef START
 253     default:
 254         av_log(ctx->log_ctx, AV_LOG_ERROR, "Write unimplemented for start "
 255                "code %02"PRIx32".\n", unit->type);
 256         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 257     }
 258
 259     return err;
 260 }
 261
 262 static int cbs_mpeg2_write_slice(CodedBitstreamContext *ctx,
 263                                  CodedBitstreamUnit *unit,
 264                                  PutBitContext *pbc)
 265 {
 266     MPEG2RawSlice *slice = unit->content;
 267     int err;
 268
 269     err = cbs_mpeg2_write_slice_header(ctx, pbc, &slice->header);
 270     if (err < 0)
 271         return err;
 272
 273     if (slice->data) {
 274         size_t rest = slice->data_size - (slice->data_bit_start + 7) / 8;
 275         uint8_t *pos = slice->data + slice->data_bit_start / 8;
 276
 277         av_assert0(slice->data_bit_start >= 0 &&
 278                    8 * slice->data_size > slice->data_bit_start);
 279
 280         if (slice->data_size * 8 + 8 > put_bits_left(pbc))
 281             return AVERROR(ENOSPC);
 282
 283         // First copy the remaining bits of the first byte
 284         if (slice->data_bit_start % 8)
 285             put_bits(pbc, 8 - slice->data_bit_start % 8,
 286                      *pos++ & MAX_UINT_BITS(8 - slice->data_bit_start % 8));
 287
 288         if (put_bits_count(pbc) % 8 == 0) {
 289             // If the writer is aligned at this point,
 290             // memcpy can be used to improve performance.
 291             // This is the normal case.
 292             flush_put_bits(pbc);
 293             memcpy(put_bits_ptr(pbc), pos, rest);
 294             skip_put_bytes(pbc, rest);
 295         } else {
 296             // If not, we have to copy manually:
 297             for (; rest > 3; rest -= 4, pos += 4)
 298                 put_bits32(pbc, AV_RB32(pos));
 299
 300             for (; rest; rest--, pos++)
 301                 put_bits(pbc, 8, *pos);
 302
 303             // Align with zeros
 304             put_bits(pbc, 8 - put_bits_count(pbc) % 8, 0);
 305         }
 306     }
 307
 308     return 0;
 309 }
 310
 311 static int cbs_mpeg2_write_unit(CodedBitstreamContext *ctx,
 312                                 CodedBitstreamUnit *unit)
 313 {
 314     CodedBitstreamMPEG2Context *priv = ctx->priv_data;
 315     PutBitContext pbc;
 316     int err;
 317
 318     if (!priv->write_buffer) {
 319         // Initial write buffer size is 1MB.
 320         priv->write_buffer_size = 1024 * 1024;
 321
 322     reallocate_and_try_again:
 323         err = av_reallocp(&priv->write_buffer, priv->write_buffer_size);
 324         if (err < 0) {
 325             av_log(ctx->log_ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate a "
 326                    "sufficiently large write buffer (last attempt "
 327                    "%"SIZE_SPECIFIER" bytes).\n", priv->write_buffer_size);
 328             return err;
 329         }
 330     }
 331
 332     init_put_bits(&pbc, priv->write_buffer, priv->write_buffer_size);
 333
 334     if (unit->type >= 0x01 && unit->type <= 0xaf)
 335         err = cbs_mpeg2_write_slice(ctx, unit, &pbc);
 336     else
 337         err = cbs_mpeg2_write_header(ctx, unit, &pbc);
 338
 339     if (err == AVERROR(ENOSPC)) {
 340         // Overflow.
 341         priv->write_buffer_size *= 2;
 342         goto reallocate_and_try_again;
 343     }
 344     if (err < 0) {
 345         // Write failed for some other reason.
 346         return err;
 347     }
 348
 349     if (put_bits_count(&pbc) % 8)
 350         unit->data_bit_padding = 8 - put_bits_count(&pbc) % 8;
 351     else
 352         unit->data_bit_padding = 0;
 353
 354     unit->data_size = (put_bits_count(&pbc) + 7) / 8;
 355     flush_put_bits(&pbc);
 356
 357     err = ff_cbs_alloc_unit_data(ctx, unit, unit->data_size);
 358     if (err < 0)
 359         return err;
 360
 361     memcpy(unit->data, priv->write_buffer, unit->data_size);
 362
 363     return 0;
 364 }
 365
 366 static int cbs_mpeg2_assemble_fragment(CodedBitstreamContext *ctx,
 367                                        CodedBitstreamFragment *frag)
 368 {
 369     uint8_t *data;
 370     size_t size, dp;
 371     int i;
 372
 373     size = 0;
 374     for (i = 0; i < frag->nb_units; i++)
 375         size += 3 + frag->units[i].data_size;
 376
 377     frag->data_ref = av_buffer_alloc(size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 378     if (!frag->data_ref)
 379         return AVERROR(ENOMEM);
 380     data = frag->data_ref->data;
 381
 382     dp = 0;
 383     for (i = 0; i < frag->nb_units; i++) {
 384         CodedBitstreamUnit *unit = &frag->units[i];
 385
 386         data[dp++] = 0;
 387         data[dp++] = 0;
 388         data[dp++] = 1;
 389
 390         memcpy(data + dp, unit->data, unit->data_size);
 391         dp += unit->data_size;
 392     }
 393
 394     av_assert0(dp == size);
 395
 396     memset(data + size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 397     frag->data      = data;
 398     frag->data_size = size;
 399
 400     return 0;
 401 }
 402
 403 static void cbs_mpeg2_close(CodedBitstreamContext *ctx)
 404 {
 405     CodedBitstreamMPEG2Context *priv = ctx->priv_data;
 406
 407     av_freep(&priv->write_buffer);
 408 }
 409
 410 const CodedBitstreamType ff_cbs_type_mpeg2 = {
 411     .codec_id          = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 412
 413     .priv_data_size    = sizeof(CodedBitstreamMPEG2Context),
 414
 415     .split_fragment    = &cbs_mpeg2_split_fragment,
 416     .read_unit         = &cbs_mpeg2_read_unit,
 417     .write_unit        = &cbs_mpeg2_write_unit,
 418     .assemble_fragment = &cbs_mpeg2_assemble_fragment,
 419
 420     .close             = &cbs_mpeg2_close,
 421 };