git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h2645_parse.c

   1 /*
   2  * H.264/HEVC common parsing code
   3  *
   4  * This file is part of Libav.
   5  *
   6  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   7  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation; either
   9  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  10  *
  11  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  14  * Lesser General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  17  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  19  */
  20
  21 #include <string.h>
  22
  23 #include "config.h"
  24
  25 #include "libavutil/intmath.h"
  26 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  27 #include "libavutil/mem.h"
  28
  29 #include "h2645_parse.h"
  30
  31 int ff_h2645_extract_rbsp(const uint8_t *src, int length,
  32                           H2645NAL *nal)
  33 {
  34     int i, si, di;
  35     uint8_t *dst;
  36
  37 #define STARTCODE_TEST                                                  \
  38         if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {     \
  39             if (src[i + 2] != 3) {                                      \
  40                 /* startcode, so we must be past the end */             \
  41                 length = i;                                             \
  42             }                                                           \
  43             break;                                                      \
  44         }
  45 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
  46 #define FIND_FIRST_ZERO                                                 \
  47         if (i > 0 && !src[i])                                           \
  48             i--;                                                        \
  49         while (src[i])                                                  \
  50             i++
  51 #if HAVE_FAST_64BIT
  52     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
  53         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
  54                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
  55               0x8000800080008080ULL))
  56             continue;
  57         FIND_FIRST_ZERO;
  58         STARTCODE_TEST;
  59         i -= 7;
  60     }
  61 #else
  62     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
  63         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
  64                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
  65               0x80008080U))
  66             continue;
  67         FIND_FIRST_ZERO;
  68         STARTCODE_TEST;
  69         i -= 3;
  70     }
  71 #endif /* HAVE_FAST_64BIT */
  72 #else
  73     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
  74         if (src[i])
  75             continue;
  76         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
  77             i--;
  78         STARTCODE_TEST;
  79     }
  80 #endif /* HAVE_FAST_UNALIGNED */
  81
  82     if (i >= length - 1) { // no escaped 0
  83         nal->data     =
  84         nal->raw_data = src;
  85         nal->size     =
  86         nal->raw_size = length;
  87         return length;
  88     }
  89
  90     av_fast_malloc(&nal->rbsp_buffer, &nal->rbsp_buffer_size,
  91                    length + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
  92     if (!nal->rbsp_buffer)
  93         return AVERROR(ENOMEM);
  94
  95     dst = nal->rbsp_buffer;
  96
  97     memcpy(dst, src, i);
  98     si = di = i;
  99     while (si + 2 < length) {
 100         // remove escapes (very rare 1:2^22)
 101         if (src[si + 2] > 3) {
 102             dst[di++] = src[si++];
 103             dst[di++] = src[si++];
 104         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
 105             if (src[si + 2] == 3) { // escape
 106                 dst[di++] = 0;
 107                 dst[di++] = 0;
 108                 si       += 3;
 109
 110                 continue;
 111             } else // next start code
 112                 goto nsc;
 113         }
 114
 115         dst[di++] = src[si++];
 116     }
 117     while (si < length)
 118         dst[di++] = src[si++];
 119
 120 nsc:
 121     memset(dst + di, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 122
 123     nal->data = dst;
 124     nal->size = di;
 125     nal->raw_data = src;
 126     nal->raw_size = si;
 127     return si;
 128 }
 129
 130 static int get_bit_length(H2645NAL *nal, int skip_trailing_zeros)
 131 {
 132     int size = nal->size;
 133     int v;
 134
 135     while (skip_trailing_zeros && size > 0 && nal->data[size - 1] == 0)
 136         size--;
 137
 138     if (!size)
 139         return 0;
 140
 141     v = nal->data[size - 1];
 142
 143     if (size > INT_MAX / 8)
 144         return AVERROR(ERANGE);
 145     size *= 8;
 146
 147     /* remove the stop bit and following trailing zeros,
 148      * or nothing for damaged bitstreams */
 149     if (v)
 150         size -= av_ctz(v) + 1;
 151
 152     return size;
 153 }
 154
 155 /**
 156  * @return AVERROR_INVALIDDATA if the packet is not a valid NAL unit,
 157  * 0 if the unit should be skipped, 1 otherwise
 158  */
 159 static int hevc_parse_nal_header(H2645NAL *nal, void *logctx)
 160 {
 161     GetBitContext *gb = &nal->gb;
 162     int nuh_layer_id;
 163
 164     if (get_bits1(gb) != 0)
 165         return AVERROR_INVALIDDATA;
 166
 167     nal->type = get_bits(gb, 6);
 168
 169     nuh_layer_id   = get_bits(gb, 6);
 170     nal->temporal_id = get_bits(gb, 3) - 1;
 171     if (nal->temporal_id < 0)
 172         return AVERROR_INVALIDDATA;
 173
 174     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,
 175            "nal_unit_type: %d, nuh_layer_id: %dtemporal_id: %d\n",
 176            nal->type, nuh_layer_id, nal->temporal_id);
 177
 178     return nuh_layer_id == 0;
 179 }
 180
 181 static int h264_parse_nal_header(H2645NAL *nal, void *logctx)
 182 {
 183     GetBitContext *gb = &nal->gb;
 184
 185     if (get_bits1(gb) != 0)
 186         return AVERROR_INVALIDDATA;
 187
 188     nal->ref_idc = get_bits(gb, 2);
 189     nal->type    = get_bits(gb, 5);
 190
 191     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,
 192            "nal_unit_type: %d, nal_ref_idc: %d\n",
 193            nal->type, nal->ref_idc);
 194
 195     return 1;
 196 }
 197
 198 static int find_next_start_code(const uint8_t *buf, const uint8_t *next_avc)
 199 {
 200     int i = 0;
 201
 202     if (buf + 3 >= next_avc)
 203         return next_avc - buf;
 204
 205     while (buf + i + 3 < next_avc) {
 206         if (buf[i] == 0 && buf[i + 1] == 0 && buf[i + 2] == 1)
 207             break;
 208         i++;
 209     }
 210     return i + 3;
 211 }
 212
 213 int ff_h2645_packet_split(H2645Packet *pkt, const uint8_t *buf, int length,
 214                           void *logctx, int is_nalff, int nal_length_size,
 215                           enum AVCodecID codec_id)
 216 {
 217     int consumed, ret = 0;
 218     const uint8_t *next_avc = buf + (is_nalff ? 0 : length);
 219
 220     pkt->nb_nals = 0;
 221     while (length >= 4) {
 222         H2645NAL *nal;
 223         int extract_length = 0;
 224         int skip_trailing_zeros = 1;
 225
 226         /*
 227          * Only parse an AVC1 length field if one is expected at the current
 228          * buffer position. There are unfortunately streams with multiple
 229          * NAL units covered by the length field. Those NAL units are delimited
 230          * by Annex B start code prefixes. ff_h2645_extract_rbsp() detects it
 231          * correctly and consumes only the first NAL unit. The additional NAL
 232          * units are handled here in the Annex B parsing code.
 233          */
 234         if (buf == next_avc) {
 235             int i;
 236             for (i = 0; i < nal_length_size; i++)
 237                 extract_length = (extract_length << 8) | buf[i];
 238
 239             if (extract_length > length) {
 240                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR,
 241                        "Invalid NAL unit size (%d > %d).\n",
 242                        extract_length, length);
 243                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 244             }
 245             buf     += nal_length_size;
 246             length  -= nal_length_size;
 247             // keep track of the next AVC1 length field
 248             next_avc = buf + extract_length;
 249         } else {
 250             /*
 251              * expected to return immediately except for streams with mixed
 252              * NAL unit coding
 253              */
 254             int buf_index = find_next_start_code(buf, next_avc);
 255
 256             buf    += buf_index;
 257             length -= buf_index;
 258
 259             /*
 260              * break if an AVC1 length field is expected at the current buffer
 261              * position
 262              */
 263             if (buf == next_avc)
 264                 continue;
 265
 266             if (length > 0) {
 267                 extract_length = length;
 268             } else if (pkt->nb_nals == 0) {
 269                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "No NAL unit found\n");
 270                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 271             } else {
 272                 break;
 273             }
 274         }
 275
 276         if (pkt->nals_allocated < pkt->nb_nals + 1) {
 277             int new_size = pkt->nals_allocated + 1;
 278             H2645NAL *tmp = av_realloc_array(pkt->nals, new_size, sizeof(*tmp));
 279             if (!tmp)
 280                 return AVERROR(ENOMEM);
 281
 282             pkt->nals = tmp;
 283             memset(pkt->nals + pkt->nals_allocated, 0,
 284                    (new_size - pkt->nals_allocated) * sizeof(*tmp));
 285             pkt->nals_allocated = new_size;
 286         }
 287         nal = &pkt->nals[pkt->nb_nals++];
 288
 289         consumed = ff_h2645_extract_rbsp(buf, extract_length, nal);
 290         if (consumed < 0)
 291             return consumed;
 292
 293         /* see commit 3566042a0 */
 294         if (consumed < length - 3 &&
 295             buf[consumed]     == 0x00 && buf[consumed + 1] == 0x00 &&
 296             buf[consumed + 2] == 0x01 && buf[consumed + 3] == 0xE0)
 297             skip_trailing_zeros = 0;
 298
 299         nal->size_bits = get_bit_length(nal, skip_trailing_zeros);
 300
 301         ret = init_get_bits(&nal->gb, nal->data, nal->size_bits);
 302         if (ret < 0)
 303             return ret;
 304
 305         if (codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
 306             ret = hevc_parse_nal_header(nal, logctx);
 307         else
 308             ret = h264_parse_nal_header(nal, logctx);
 309         if (ret <= 0) {
 310             if (ret < 0) {
 311                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid NAL unit %d, skipping.\n",
 312                        nal->type);
 313             }
 314             pkt->nb_nals--;
 315         }
 316
 317         buf    += consumed;
 318         length -= consumed;
 319     }
 320
 321     return 0;
 322 }
 323
 324 void ff_h2645_packet_uninit(H2645Packet *pkt)
 325 {
 326     int i;
 327     for (i = 0; i < pkt->nals_allocated; i++)
 328         av_freep(&pkt->nals[i].rbsp_buffer);
 329     av_freep(&pkt->nals);
 330     pkt->nals_allocated = 0;
 331 }