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 void cbs_mpeg2_free_picture_header(void *opaque, uint8_t *content)
 144 {
 145     MPEG2RawPictureHeader *picture = (MPEG2RawPictureHeader*)content;
 146     av_buffer_unref(&picture->extra_information_picture.extra_information_ref);
 147     av_freep(&content);
 148 }
 149
 150 static void cbs_mpeg2_free_user_data(void *opaque, uint8_t *content)
 151 {
 152     MPEG2RawUserData *user = (MPEG2RawUserData*)content;
 153     av_buffer_unref(&user->user_data_ref);
 154     av_freep(&content);
 155 }
 156
 157 static void cbs_mpeg2_free_slice(void *opaque, uint8_t *content)
 158 {
 159     MPEG2RawSlice *slice = (MPEG2RawSlice*)content;
 160     av_buffer_unref(&slice->header.extra_information_slice.extra_information_ref);
 161     av_buffer_unref(&slice->data_ref);
 162     av_freep(&content);
 163 }
 164
 165 static int cbs_mpeg2_split_fragment(CodedBitstreamContext *ctx,
 166                                     CodedBitstreamFragment *frag,
 167                                     int header)
 168 {
 169     const uint8_t *start, *end;
 170     CodedBitstreamUnitType unit_type;
 171     uint32_t start_code = -1;
 172     size_t unit_size;
 173     int err, i;
 174
 175     start = avpriv_find_start_code(frag->data, frag->data + frag->data_size,
 176                                    &start_code);
 177     for (i = 0;; i++) {
 178         unit_type = start_code & 0xff;
 179
 180         end = avpriv_find_start_code(start--, frag->data + frag->data_size,
 181                                      &start_code);
 182
 183         // start points to the byte containing the start_code_identifier
 184         // (or to the last byte of fragment->data); end points to the byte
 185         // following the byte containing the start code identifier (or to
 186         // the end of fragment->data).
 187         if (end == frag->data + frag->data_size) {
 188             // We didn't find a start code, so this is the final unit.
 189             unit_size = end - start;
 190         } else {
 191             // Unit runs from start to the beginning of the start code
 192             // pointed to by end (including any padding zeroes).
 193             unit_size = (end - 4) - start;
 194         }
 195
 196         err = ff_cbs_insert_unit_data(ctx, frag, i, unit_type, (uint8_t*)start,
 197                                       unit_size, frag->data_ref);
 198         if (err < 0)
 199             return err;
 200
 201         if (end == frag->data + frag->data_size)
 202             break;
 203
 204         start = end;
 205     }
 206
 207     return 0;
 208 }
 209
 210 static int cbs_mpeg2_read_unit(CodedBitstreamContext *ctx,
 211                                CodedBitstreamUnit *unit)
 212 {
 213     GetBitContext gbc;
 214     int err;
 215
 216     err = init_get_bits(&gbc, unit->data, 8 * unit->data_size);
 217     if (err < 0)
 218         return err;
 219
 220     if (MPEG2_START_IS_SLICE(unit->type)) {
 221         MPEG2RawSlice *slice;
 222         int pos, len;
 223
 224         err = ff_cbs_alloc_unit_content(ctx, unit, sizeof(*slice),
 225                                         &cbs_mpeg2_free_slice);
 226         if (err < 0)
 227             return err;
 228         slice = unit->content;
 229
 230         err = cbs_mpeg2_read_slice_header(ctx, &gbc, &slice->header);
 231         if (err < 0)
 232             return err;
 233
 234         pos = get_bits_count(&gbc);
 235         len = unit->data_size;
 236
 237         slice->data_size = len - pos / 8;
 238         slice->data_ref  = av_buffer_ref(unit->data_ref);
 239         if (!slice->data_ref)
 240             return AVERROR(ENOMEM);
 241         slice->data = unit->data + pos / 8;
 242
 243         slice->data_bit_start = pos % 8;
 244
 245     } else {
 246         switch (unit->type) {
 247 #define START(start_code, type, read_func, free_func) \
 248         case start_code: \
 249             { \
 250                 type *header; \
 251                 err = ff_cbs_alloc_unit_content(ctx, unit, \
 252                                                 sizeof(*header), free_func); \
 253                 if (err < 0) \
 254                     return err; \
 255                 header = unit->content; \
 256                 err = cbs_mpeg2_read_ ## read_func(ctx, &gbc, header); \
 257                 if (err < 0) \
 258                     return err; \
 259             } \
 260             break;
 261             START(MPEG2_START_PICTURE,   MPEG2RawPictureHeader,
 262                   picture_header,           &cbs_mpeg2_free_picture_header);
 263             START(MPEG2_START_USER_DATA, MPEG2RawUserData,
 264                   user_data,                &cbs_mpeg2_free_user_data);
 265             START(MPEG2_START_SEQUENCE_HEADER, MPEG2RawSequenceHeader,
 266                   sequence_header,          NULL);
 267             START(MPEG2_START_EXTENSION, MPEG2RawExtensionData,
 268                   extension_data,           NULL);
 269             START(MPEG2_START_GROUP,     MPEG2RawGroupOfPicturesHeader,
 270                   group_of_pictures_header, NULL);
 271             START(MPEG2_START_SEQUENCE_END, MPEG2RawSequenceEnd,
 272                   sequence_end,             NULL);
 273 #undef START
 274         default:
 275             return AVERROR(ENOSYS);
 276         }
 277     }
 278
 279     return 0;
 280 }
 281
 282 static int cbs_mpeg2_write_header(CodedBitstreamContext *ctx,
 283                                   CodedBitstreamUnit *unit,
 284                                   PutBitContext *pbc)
 285 {
 286     int err;
 287
 288     switch (unit->type) {
 289 #define START(start_code, type, func) \
 290     case start_code: \
 291         err = cbs_mpeg2_write_ ## func(ctx, pbc, unit->content); \
 292         break;
 293         START(MPEG2_START_PICTURE,         MPEG2RawPictureHeader,  picture_header);
 294         START(MPEG2_START_USER_DATA,       MPEG2RawUserData,       user_data);
 295         START(MPEG2_START_SEQUENCE_HEADER, MPEG2RawSequenceHeader, sequence_header);
 296         START(MPEG2_START_EXTENSION,       MPEG2RawExtensionData,  extension_data);
 297         START(MPEG2_START_GROUP,           MPEG2RawGroupOfPicturesHeader,
 298                                                          group_of_pictures_header);
 299         START(MPEG2_START_SEQUENCE_END,    MPEG2RawSequenceEnd,    sequence_end);
 300 #undef START
 301     default:
 302         av_log(ctx->log_ctx, AV_LOG_ERROR, "Write unimplemented for start "
 303                "code %02"PRIx32".\n", unit->type);
 304         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 305     }
 306
 307     return err;
 308 }
 309
 310 static int cbs_mpeg2_write_slice(CodedBitstreamContext *ctx,
 311                                  CodedBitstreamUnit *unit,
 312                                  PutBitContext *pbc)
 313 {
 314     MPEG2RawSlice *slice = unit->content;
 315     int err;
 316
 317     err = cbs_mpeg2_write_slice_header(ctx, pbc, &slice->header);
 318     if (err < 0)
 319         return err;
 320
 321     if (slice->data) {
 322         size_t rest = slice->data_size - (slice->data_bit_start + 7) / 8;
 323         uint8_t *pos = slice->data + slice->data_bit_start / 8;
 324
 325         av_assert0(slice->data_bit_start >= 0 &&
 326                    8 * slice->data_size > slice->data_bit_start);
 327
 328         if (slice->data_size * 8 + 8 > put_bits_left(pbc))
 329             return AVERROR(ENOSPC);
 330
 331         // First copy the remaining bits of the first byte
 332         if (slice->data_bit_start % 8)
 333             put_bits(pbc, 8 - slice->data_bit_start % 8,
 334                      *pos++ & MAX_UINT_BITS(8 - slice->data_bit_start % 8));
 335
 336         if (put_bits_count(pbc) % 8 == 0) {
 337             // If the writer is aligned at this point,
 338             // memcpy can be used to improve performance.
 339             // This is the normal case.
 340             flush_put_bits(pbc);
 341             memcpy(put_bits_ptr(pbc), pos, rest);
 342             skip_put_bytes(pbc, rest);
 343         } else {
 344             // If not, we have to copy manually:
 345             for (; rest > 3; rest -= 4, pos += 4)
 346                 put_bits32(pbc, AV_RB32(pos));
 347
 348             for (; rest; rest--, pos++)
 349                 put_bits(pbc, 8, *pos);
 350
 351             // Align with zeros
 352             put_bits(pbc, 8 - put_bits_count(pbc) % 8, 0);
 353         }
 354     }
 355
 356     return 0;
 357 }
 358
 359 static int cbs_mpeg2_write_unit(CodedBitstreamContext *ctx,
 360                                 CodedBitstreamUnit *unit)
 361 {
 362     CodedBitstreamMPEG2Context *priv = ctx->priv_data;
 363     PutBitContext pbc;
 364     int err;
 365
 366     if (!priv->write_buffer) {
 367         // Initial write buffer size is 1MB.
 368         priv->write_buffer_size = 1024 * 1024;
 369
 370     reallocate_and_try_again:
 371         err = av_reallocp(&priv->write_buffer, priv->write_buffer_size);
 372         if (err < 0) {
 373             av_log(ctx->log_ctx, AV_LOG_ERROR, "Unable to allocate a "
 374                    "sufficiently large write buffer (last attempt "
 375                    "%"SIZE_SPECIFIER" bytes).\n", priv->write_buffer_size);
 376             return err;
 377         }
 378     }
 379
 380     init_put_bits(&pbc, priv->write_buffer, priv->write_buffer_size);
 381
 382     if (MPEG2_START_IS_SLICE(unit->type))
 383         err = cbs_mpeg2_write_slice(ctx, unit, &pbc);
 384     else
 385         err = cbs_mpeg2_write_header(ctx, unit, &pbc);
 386
 387     if (err == AVERROR(ENOSPC)) {
 388         // Overflow.
 389         priv->write_buffer_size *= 2;
 390         goto reallocate_and_try_again;
 391     }
 392     if (err < 0) {
 393         // Write failed for some other reason.
 394         return err;
 395     }
 396
 397     if (put_bits_count(&pbc) % 8)
 398         unit->data_bit_padding = 8 - put_bits_count(&pbc) % 8;
 399     else
 400         unit->data_bit_padding = 0;
 401
 402     unit->data_size = (put_bits_count(&pbc) + 7) / 8;
 403     flush_put_bits(&pbc);
 404
 405     err = ff_cbs_alloc_unit_data(ctx, unit, unit->data_size);
 406     if (err < 0)
 407         return err;
 408
 409     memcpy(unit->data, priv->write_buffer, unit->data_size);
 410
 411     return 0;
 412 }
 413
 414 static int cbs_mpeg2_assemble_fragment(CodedBitstreamContext *ctx,
 415                                        CodedBitstreamFragment *frag)
 416 {
 417     uint8_t *data;
 418     size_t size, dp;
 419     int i;
 420
 421     size = 0;
 422     for (i = 0; i < frag->nb_units; i++)
 423         size += 3 + frag->units[i].data_size;
 424
 425     frag->data_ref = av_buffer_alloc(size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 426     if (!frag->data_ref)
 427         return AVERROR(ENOMEM);
 428     data = frag->data_ref->data;
 429
 430     dp = 0;
 431     for (i = 0; i < frag->nb_units; i++) {
 432         CodedBitstreamUnit *unit = &frag->units[i];
 433
 434         data[dp++] = 0;
 435         data[dp++] = 0;
 436         data[dp++] = 1;
 437
 438         memcpy(data + dp, unit->data, unit->data_size);
 439         dp += unit->data_size;
 440     }
 441
 442     av_assert0(dp == size);
 443
 444     memset(data + size, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 445     frag->data      = data;
 446     frag->data_size = size;
 447
 448     return 0;
 449 }
 450
 451 static void cbs_mpeg2_close(CodedBitstreamContext *ctx)
 452 {
 453     CodedBitstreamMPEG2Context *priv = ctx->priv_data;
 454
 455     av_freep(&priv->write_buffer);
 456 }
 457
 458 const CodedBitstreamType ff_cbs_type_mpeg2 = {
 459     .codec_id          = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 460
 461     .priv_data_size    = sizeof(CodedBitstreamMPEG2Context),
 462
 463     .split_fragment    = &cbs_mpeg2_split_fragment,
 464     .read_unit         = &cbs_mpeg2_read_unit,
 465     .write_unit        = &cbs_mpeg2_write_unit,
 466     .assemble_fragment = &cbs_mpeg2_assemble_fragment,
 467
 468     .close             = &cbs_mpeg2_close,
 469 };