git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264_mp4toannexb_bsf.c

   1 /*
   2  * H.264 MP4 to Annex B byte stream format filter
   3  * Copyright (c) 2007 Benoit Fouet <benoit.fouet@free.fr>
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include <string.h>
  23
  24 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  25 #include "libavutil/mem.h"
  26
  27 #include "avcodec.h"
  28 #include "bsf.h"
  29
  30 typedef struct H264BSFContext {
  31     int32_t  sps_offset;
  32     int32_t  pps_offset;
  33     uint8_t  length_size;
  34     uint8_t  new_idr;
  35     uint8_t  idr_sps_seen;
  36     uint8_t  idr_pps_seen;
  37     int      extradata_parsed;
  38 } H264BSFContext;
  39
  40 static int alloc_and_copy(AVPacket *out,
  41                           const uint8_t *sps_pps, uint32_t sps_pps_size,
  42                           const uint8_t *in, uint32_t in_size, int ps)
  43 {
  44     uint32_t offset         = out->size;
  45     uint8_t start_code_size = offset == 0 || ps ? 4 : 3;
  46     int err;
  47
  48     err = av_grow_packet(out, sps_pps_size + in_size + start_code_size);
  49     if (err < 0)
  50         return err;
  51
  52     if (sps_pps)
  53         memcpy(out->data + offset, sps_pps, sps_pps_size);
  54     memcpy(out->data + sps_pps_size + start_code_size + offset, in, in_size);
  55     if (start_code_size == 4) {
  56         AV_WB32(out->data + offset + sps_pps_size, 1);
  57     } else {
  58         (out->data + offset + sps_pps_size)[0] =
  59         (out->data + offset + sps_pps_size)[1] = 0;
  60         (out->data + offset + sps_pps_size)[2] = 1;
  61     }
  62
  63     return 0;
  64 }
  65
  66 static int h264_extradata_to_annexb(AVBSFContext *ctx, const int padding)
  67 {
  68     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
  69     uint16_t unit_size;
  70     uint64_t total_size                 = 0;
  71     uint8_t *out                        = NULL, unit_nb, sps_done = 0,
  72              sps_seen                   = 0, pps_seen = 0;
  73     const uint8_t *extradata            = ctx->par_in->extradata + 4;
  74     static const uint8_t nalu_header[4] = { 0, 0, 0, 1 };
  75     int length_size = (*extradata++ & 0x3) + 1; // retrieve length coded size
  76
  77     s->sps_offset = s->pps_offset = -1;
  78
  79     /* retrieve sps and pps unit(s) */
  80     unit_nb = *extradata++ & 0x1f; /* number of sps unit(s) */
  81     if (!unit_nb) {
  82         goto pps;
  83     } else {
  84         s->sps_offset = 0;
  85         sps_seen = 1;
  86     }
  87
  88     while (unit_nb--) {
  89         int err;
  90
  91         unit_size   = AV_RB16(extradata);
  92         total_size += unit_size + 4;
  93         if (total_size > INT_MAX - padding) {
  94             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  95                    "Too big extradata size, corrupted stream or invalid MP4/AVCC bitstream\n");
  96             av_free(out);
  97             return AVERROR(EINVAL);
  98         }
  99         if (extradata + 2 + unit_size > ctx->par_in->extradata + ctx->par_in->extradata_size) {
 100             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Packet header is not contained in global extradata, "
 101                    "corrupted stream or invalid MP4/AVCC bitstream\n");
 102             av_free(out);
 103             return AVERROR(EINVAL);
 104         }
 105         if ((err = av_reallocp(&out, total_size + padding)) < 0)
 106             return err;
 107         memcpy(out + total_size - unit_size - 4, nalu_header, 4);
 108         memcpy(out + total_size - unit_size, extradata + 2, unit_size);
 109         extradata += 2 + unit_size;
 110 pps:
 111         if (!unit_nb && !sps_done++) {
 112             unit_nb = *extradata++; /* number of pps unit(s) */
 113             if (unit_nb) {
 114                 s->pps_offset = total_size;
 115                 pps_seen = 1;
 116             }
 117         }
 118     }
 119
 120     if (out)
 121         memset(out + total_size, 0, padding);
 122
 123     if (!sps_seen)
 124         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 125                "Warning: SPS NALU missing or invalid. "
 126                "The resulting stream may not play.\n");
 127
 128     if (!pps_seen)
 129         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 130                "Warning: PPS NALU missing or invalid. "
 131                "The resulting stream may not play.\n");
 132
 133     av_freep(&ctx->par_out->extradata);
 134     ctx->par_out->extradata      = out;
 135     ctx->par_out->extradata_size = total_size;
 136
 137     return length_size;
 138 }
 139
 140 static int h264_mp4toannexb_init(AVBSFContext *ctx)
 141 {
 142     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 143     int extra_size = ctx->par_in->extradata_size;
 144     int ret;
 145
 146     /* retrieve sps and pps NAL units from extradata */
 147     if (!extra_size                                               ||
 148         (extra_size >= 3 && AV_RB24(ctx->par_in->extradata) == 1) ||
 149         (extra_size >= 4 && AV_RB32(ctx->par_in->extradata) == 1)) {
 150         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 151                "The input looks like it is Annex B already\n");
 152     } else if (extra_size >= 6) {
 153         ret = h264_extradata_to_annexb(ctx, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 154         if (ret < 0)
 155             return ret;
 156
 157         s->length_size      = ret;
 158         s->new_idr          = 1;
 159         s->idr_sps_seen     = 0;
 160         s->idr_pps_seen     = 0;
 161         s->extradata_parsed = 1;
 162     } else {
 163         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata size: %d\n", extra_size);
 164         return AVERROR_INVALIDDATA;
 165     }
 166
 167     return 0;
 168 }
 169
 170 static int h264_mp4toannexb_filter(AVBSFContext *ctx, AVPacket *out)
 171 {
 172     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 173
 174     AVPacket *in;
 175     uint8_t unit_type;
 176     int32_t nal_size;
 177     uint32_t cumul_size    = 0;
 178     const uint8_t *buf;
 179     const uint8_t *buf_end;
 180     int            buf_size;
 181     int ret = 0, i;
 182
 183     ret = ff_bsf_get_packet(ctx, &in);
 184     if (ret < 0)
 185         return ret;
 186
 187     /* nothing to filter */
 188     if (!s->extradata_parsed) {
 189         av_packet_move_ref(out, in);
 190         av_packet_free(&in);
 191         return 0;
 192     }
 193
 194     buf      = in->data;
 195     buf_size = in->size;
 196     buf_end  = in->data + in->size;
 197
 198     do {
 199         ret= AVERROR(EINVAL);
 200         if (buf + s->length_size > buf_end)
 201             goto fail;
 202
 203         for (nal_size = 0, i = 0; i<s->length_size; i++)
 204             nal_size = (nal_size << 8) | buf[i];
 205
 206         buf += s->length_size;
 207         unit_type = *buf & 0x1f;
 208
 209         if (nal_size > buf_end - buf || nal_size < 0)
 210             goto fail;
 211
 212         if (unit_type == 7)
 213             s->idr_sps_seen = s->new_idr = 1;
 214         else if (unit_type == 8) {
 215             s->idr_pps_seen = s->new_idr = 1;
 216             /* if SPS has not been seen yet, prepend the AVCC one to PPS */
 217             if (!s->idr_sps_seen) {
 218                 if (s->sps_offset == -1)
 219                     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "SPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 220                 else {
 221                     if ((ret = alloc_and_copy(out,
 222                                          ctx->par_out->extradata + s->sps_offset,
 223                                          s->pps_offset != -1 ? s->pps_offset : ctx->par_out->extradata_size - s->sps_offset,
 224                                          buf, nal_size, 1)) < 0)
 225                         goto fail;
 226                     s->idr_sps_seen = 1;
 227                     goto next_nal;
 228                 }
 229             }
 230         }
 231
 232         /* if this is a new IDR picture following an IDR picture, reset the idr flag.
 233          * Just check first_mb_in_slice to be 0 as this is the simplest solution.
 234          * This could be checking idr_pic_id instead, but would complexify the parsing. */
 235         if (!s->new_idr && unit_type == 5 && (buf[1] & 0x80))
 236             s->new_idr = 1;
 237
 238         /* prepend only to the first type 5 NAL unit of an IDR picture, if no sps/pps are already present */
 239         if (s->new_idr && unit_type == 5 && !s->idr_sps_seen && !s->idr_pps_seen) {
 240             if ((ret=alloc_and_copy(out,
 241                                ctx->par_out->extradata, ctx->par_out->extradata_size,
 242                                buf, nal_size, 1)) < 0)
 243                 goto fail;
 244             s->new_idr = 0;
 245         /* if only SPS has been seen, also insert PPS */
 246         } else if (s->new_idr && unit_type == 5 && s->idr_sps_seen && !s->idr_pps_seen) {
 247             if (s->pps_offset == -1) {
 248                 av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "PPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 249                 if ((ret = alloc_and_copy(out, NULL, 0, buf, nal_size, 0)) < 0)
 250                     goto fail;
 251             } else if ((ret = alloc_and_copy(out,
 252                                         ctx->par_out->extradata + s->pps_offset, ctx->par_out->extradata_size - s->pps_offset,
 253                                         buf, nal_size, 1)) < 0)
 254                 goto fail;
 255         } else {
 256             if ((ret=alloc_and_copy(out, NULL, 0, buf, nal_size, unit_type == 7 || unit_type == 8)) < 0)
 257                 goto fail;
 258             if (!s->new_idr && unit_type == 1) {
 259                 s->new_idr = 1;
 260                 s->idr_sps_seen = 0;
 261                 s->idr_pps_seen = 0;
 262             }
 263         }
 264
 265 next_nal:
 266         buf        += nal_size;
 267         cumul_size += nal_size + s->length_size;
 268     } while (cumul_size < buf_size);
 269
 270     ret = av_packet_copy_props(out, in);
 271     if (ret < 0)
 272         goto fail;
 273
 274 fail:
 275     if (ret < 0)
 276         av_packet_unref(out);
 277     av_packet_free(&in);
 278
 279     return ret;
 280 }
 281
 282 static const enum AVCodecID codec_ids[] = {
 283     AV_CODEC_ID_H264, AV_CODEC_ID_NONE,
 284 };
 285
 286 const AVBitStreamFilter ff_h264_mp4toannexb_bsf = {
 287     .name           = "h264_mp4toannexb",
 288     .priv_data_size = sizeof(H264BSFContext),
 289     .init           = h264_mp4toannexb_init,
 290     .filter         = h264_mp4toannexb_filter,
 291     .codec_ids      = codec_ids,
 292 };