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 FFmpeg.
   5  *
   6  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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/intreadwrite.h"
  26 #include "libavutil/mem.h"
  27
  28 #include "hevc.h"
  29 #include "h2645_parse.h"
  30
  31 /* FIXME: This is adapted from ff_h264_decode_nal, avoiding duplication
  32  * between these functions would be nice. */
  33 int ff_h2645_extract_rbsp(const uint8_t *src, int length,
  34                           H2645NAL *nal)
  35 {
  36     int i, si, di;
  37     uint8_t *dst;
  38
  39     nal->skipped_bytes = 0;
  40 #define STARTCODE_TEST                                                  \
  41         if (i + 2 < length && src[i + 1] == 0 && src[i + 2] <= 3) {     \
  42             if (src[i + 2] != 3) {                                      \
  43                 /* startcode, so we must be past the end */             \
  44                 length = i;                                             \
  45             }                                                           \
  46             break;                                                      \
  47         }
  48 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
  49 #define FIND_FIRST_ZERO                                                 \
  50         if (i > 0 && !src[i])                                           \
  51             i--;                                                        \
  52         while (src[i])                                                  \
  53             i++
  54 #if HAVE_FAST_64BIT
  55     for (i = 0; i + 1 < length; i += 9) {
  56         if (!((~AV_RN64A(src + i) &
  57                (AV_RN64A(src + i) - 0x0100010001000101ULL)) &
  58               0x8000800080008080ULL))
  59             continue;
  60         FIND_FIRST_ZERO;
  61         STARTCODE_TEST;
  62         i -= 7;
  63     }
  64 #else
  65     for (i = 0; i + 1 < length; i += 5) {
  66         if (!((~AV_RN32A(src + i) &
  67                (AV_RN32A(src + i) - 0x01000101U)) &
  68               0x80008080U))
  69             continue;
  70         FIND_FIRST_ZERO;
  71         STARTCODE_TEST;
  72         i -= 3;
  73     }
  74 #endif /* HAVE_FAST_64BIT */
  75 #else
  76     for (i = 0; i + 1 < length; i += 2) {
  77         if (src[i])
  78             continue;
  79         if (i > 0 && src[i - 1] == 0)
  80             i--;
  81         STARTCODE_TEST;
  82     }
  83 #endif /* HAVE_FAST_UNALIGNED */
  84
  85     if (i >= length - 1) { // no escaped 0
  86         nal->data     =
  87         nal->raw_data = src;
  88         nal->size     =
  89         nal->raw_size = length;
  90         return length;
  91     }
  92
  93     av_fast_malloc(&nal->rbsp_buffer, &nal->rbsp_buffer_size,
  94                    length + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
  95     if (!nal->rbsp_buffer)
  96         return AVERROR(ENOMEM);
  97
  98     dst = nal->rbsp_buffer;
  99
 100     memcpy(dst, src, i);
 101     si = di = i;
 102     while (si + 2 < length) {
 103         // remove escapes (very rare 1:2^22)
 104         if (src[si + 2] > 3) {
 105             dst[di++] = src[si++];
 106             dst[di++] = src[si++];
 107         } else if (src[si] == 0 && src[si + 1] == 0) {
 108             if (src[si + 2] == 3) { // escape
 109                 dst[di++] = 0;
 110                 dst[di++] = 0;
 111                 si       += 3;
 112
 113                 if (nal->skipped_bytes_pos) {
 114                     nal->skipped_bytes++;
 115                     if (nal->skipped_bytes_pos_size < nal->skipped_bytes) {
 116                         nal->skipped_bytes_pos_size *= 2;
 117                         av_assert0(nal->skipped_bytes_pos_size >= nal->skipped_bytes);
 118                         av_reallocp_array(&nal->skipped_bytes_pos,
 119                                 nal->skipped_bytes_pos_size,
 120                                 sizeof(*nal->skipped_bytes_pos));
 121                         if (!nal->skipped_bytes_pos) {
 122                             nal->skipped_bytes_pos_size = 0;
 123                             return AVERROR(ENOMEM);
 124                         }
 125                     }
 126                     if (nal->skipped_bytes_pos)
 127                         nal->skipped_bytes_pos[nal->skipped_bytes-1] = di - 1;
 128                 }
 129                 continue;
 130             } else // next start code
 131                 goto nsc;
 132         }
 133
 134         dst[di++] = src[si++];
 135     }
 136     while (si < length)
 137         dst[di++] = src[si++];
 138
 139 nsc:
 140     memset(dst + di, 0, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 141
 142     nal->data = dst;
 143     nal->size = di;
 144     nal->raw_data = src;
 145     nal->raw_size = si;
 146     return si;
 147 }
 148
 149 static const char *nal_unit_name(int nal_type)
 150 {
 151     switch(nal_type) {
 152     case NAL_TRAIL_N    : return "TRAIL_N";
 153     case NAL_TRAIL_R    : return "TRAIL_R";
 154     case NAL_TSA_N      : return "TSA_N";
 155     case NAL_TSA_R      : return "TSA_R";
 156     case NAL_STSA_N     : return "STSA_N";
 157     case NAL_STSA_R     : return "STSA_R";
 158     case NAL_RADL_N     : return "RADL_N";
 159     case NAL_RADL_R     : return "RADL_R";
 160     case NAL_RASL_N     : return "RASL_N";
 161     case NAL_RASL_R     : return "RASL_R";
 162     case NAL_BLA_W_LP   : return "BLA_W_LP";
 163     case NAL_BLA_W_RADL : return "BLA_W_RADL";
 164     case NAL_BLA_N_LP   : return "BLA_N_LP";
 165     case NAL_IDR_W_RADL : return "IDR_W_RADL";
 166     case NAL_IDR_N_LP   : return "IDR_N_LP";
 167     case NAL_CRA_NUT    : return "CRA_NUT";
 168     case NAL_VPS        : return "VPS";
 169     case NAL_SPS        : return "SPS";
 170     case NAL_PPS        : return "PPS";
 171     case NAL_AUD        : return "AUD";
 172     case NAL_EOS_NUT    : return "EOS_NUT";
 173     case NAL_EOB_NUT    : return "EOB_NUT";
 174     case NAL_FD_NUT     : return "FD_NUT";
 175     case NAL_SEI_PREFIX : return "SEI_PREFIX";
 176     case NAL_SEI_SUFFIX : return "SEI_SUFFIX";
 177     default : return "?";
 178     }
 179 }
 180
 181 /**
 182  * @return AVERROR_INVALIDDATA if the packet is not a valid NAL unit,
 183  * 0 if the unit should be skipped, 1 otherwise
 184  */
 185 static int hevc_parse_nal_header(H2645NAL *nal, void *logctx)
 186 {
 187     GetBitContext *gb = &nal->gb;
 188     int nuh_layer_id;
 189
 190     if (get_bits1(gb) != 0)
 191         return AVERROR_INVALIDDATA;
 192
 193     nal->type = get_bits(gb, 6);
 194
 195     nuh_layer_id   = get_bits(gb, 6);
 196     nal->temporal_id = get_bits(gb, 3) - 1;
 197     if (nal->temporal_id < 0)
 198         return AVERROR_INVALIDDATA;
 199
 200     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,
 201            "nal_unit_type: %d(%s), nuh_layer_id: %d, temporal_id: %d\n",
 202            nal->type, nal_unit_name(nal->type), nuh_layer_id, nal->temporal_id);
 203
 204     return nuh_layer_id == 0;
 205 }
 206
 207 static int h264_parse_nal_header(H2645NAL *nal, void *logctx)
 208 {
 209     GetBitContext *gb = &nal->gb;
 210
 211     if (get_bits1(gb) != 0)
 212         return AVERROR_INVALIDDATA;
 213
 214     nal->ref_idc = get_bits(gb, 2);
 215     nal->type    = get_bits(gb, 5);
 216
 217     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG,
 218            "nal_unit_type: %d, nal_ref_idc: %d\n",
 219            nal->type, nal->ref_idc);
 220
 221     return 1;
 222 }
 223
 224 int ff_h2645_packet_split(H2645Packet *pkt, const uint8_t *buf, int length,
 225                           void *logctx, int is_nalff, int nal_length_size,
 226                           enum AVCodecID codec_id)
 227 {
 228     int consumed, ret = 0;
 229
 230     pkt->nb_nals = 0;
 231     while (length >= 4) {
 232         H2645NAL *nal;
 233         int extract_length = 0;
 234
 235         if (is_nalff) {
 236             int i;
 237             for (i = 0; i < nal_length_size; i++)
 238                 extract_length = (extract_length << 8) | buf[i];
 239             buf    += nal_length_size;
 240             length -= nal_length_size;
 241
 242             if (extract_length > length) {
 243                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid NAL unit size.\n");
 244                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 245             }
 246         } else {
 247             /* search start code */
 248             while (buf[0] != 0 || buf[1] != 0 || buf[2] != 1) {
 249                 ++buf;
 250                 --length;
 251                 if (length < 4) {
 252                     if (pkt->nb_nals > 0) {
 253                         // No more start codes: we discarded some irrelevant
 254                         // bytes at the end of the packet.
 255                         return 0;
 256                     } else {
 257                         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "No start code is found.\n");
 258                         return AVERROR_INVALIDDATA;
 259                     }
 260                 }
 261             }
 262
 263             buf           += 3;
 264             length        -= 3;
 265             extract_length = length;
 266         }
 267
 268         if (pkt->nals_allocated < pkt->nb_nals + 1) {
 269             int new_size = pkt->nals_allocated + 1;
 270             void *tmp = av_realloc_array(pkt->nals, new_size, sizeof(*pkt->nals));
 271
 272             if (!tmp)
 273                 return AVERROR(ENOMEM);
 274
 275             pkt->nals = tmp;
 276             memset(pkt->nals + pkt->nals_allocated, 0,
 277                    (new_size - pkt->nals_allocated) * sizeof(*pkt->nals));
 278
 279             nal = &pkt->nals[pkt->nb_nals];
 280             nal->skipped_bytes_pos_size = 1024; // initial buffer size
 281             nal->skipped_bytes_pos = av_malloc_array(nal->skipped_bytes_pos_size, sizeof(*nal->skipped_bytes_pos));
 282             if (!nal->skipped_bytes_pos)
 283                 return AVERROR(ENOMEM);
 284
 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         pkt->nb_nals++;
 294
 295         ret = init_get_bits8(&nal->gb, nal->data, nal->size);
 296         if (ret < 0)
 297             return ret;
 298
 299         if (codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
 300             ret = hevc_parse_nal_header(nal, logctx);
 301         else
 302             ret = h264_parse_nal_header(nal, logctx);
 303         if (ret <= 0) {
 304             if (ret < 0) {
 305                 av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid NAL unit %d, skipping.\n",
 306                        nal->type);
 307             }
 308             pkt->nb_nals--;
 309         }
 310
 311         buf    += consumed;
 312         length -= consumed;
 313     }
 314
 315     return 0;
 316 }
 317
 318 void ff_h2645_packet_uninit(H2645Packet *pkt)
 319 {
 320     int i;
 321     for (i = 0; i < pkt->nals_allocated; i++) {
 322         av_freep(&pkt->nals[i].rbsp_buffer);
 323         av_freep(&pkt->nals[i].skipped_bytes_pos);
 324     }
 325     av_freep(&pkt->nals);
 326     pkt->nals_allocated = 0;
 327 }