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 #include "avcodec.h"
  27
  28 typedef struct H264BSFContext {
  29     int32_t  sps_offset;
  30     int32_t  pps_offset;
  31     uint8_t  length_size;
  32     uint8_t  new_idr;
  33     uint8_t  idr_sps_seen;
  34     uint8_t  idr_pps_seen;
  35     int      extradata_parsed;
  36
  37     /* When private_spspps is zero then spspps_buf points to global extradata
  38        and bsf does replace a global extradata to own-allocated version (default
  39        behaviour).
  40        When private_spspps is non-zero the bsf uses a private version of spspps buf.
  41        This mode necessary when bsf uses in decoder, else bsf has issues after
  42        decoder re-initialization. Use the "private_spspps_buf" argument to
  43        activate this mode.
  44      */
  45     int      private_spspps;
  46     uint8_t *spspps_buf;
  47     uint32_t spspps_size;
  48 } H264BSFContext;
  49
  50 static int alloc_and_copy(uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
  51                           const uint8_t *sps_pps, uint32_t sps_pps_size,
  52                           const uint8_t *in, uint32_t in_size)
  53 {
  54     uint32_t offset         = *poutbuf_size;
  55     uint8_t nal_header_size = offset ? 3 : 4;
  56     int err;
  57
  58     *poutbuf_size += sps_pps_size + in_size + nal_header_size;
  59     if ((err = av_reallocp(poutbuf,
  60                            *poutbuf_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)) < 0) {
  61         *poutbuf_size = 0;
  62         return err;
  63     }
  64     if (sps_pps)
  65         memcpy(*poutbuf + offset, sps_pps, sps_pps_size);
  66     memcpy(*poutbuf + sps_pps_size + nal_header_size + offset, in, in_size);
  67     if (!offset) {
  68         AV_WB32(*poutbuf + sps_pps_size, 1);
  69     } else {
  70         (*poutbuf + offset + sps_pps_size)[0] =
  71         (*poutbuf + offset + sps_pps_size)[1] = 0;
  72         (*poutbuf + offset + sps_pps_size)[2] = 1;
  73     }
  74
  75     return 0;
  76 }
  77
  78 static int h264_extradata_to_annexb(H264BSFContext *ctx, AVCodecContext *avctx, const int padding)
  79 {
  80     uint16_t unit_size;
  81     uint64_t total_size                 = 0;
  82     uint8_t *out                        = NULL, unit_nb, sps_done = 0,
  83              sps_seen                   = 0, pps_seen = 0;
  84     const uint8_t *extradata            = avctx->extradata + 4;
  85     static const uint8_t nalu_header[4] = { 0, 0, 0, 1 };
  86     int length_size = (*extradata++ & 0x3) + 1; // retrieve length coded size
  87
  88     ctx->sps_offset = ctx->pps_offset = -1;
  89
  90     /* retrieve sps and pps unit(s) */
  91     unit_nb = *extradata++ & 0x1f; /* number of sps unit(s) */
  92     if (!unit_nb) {
  93         goto pps;
  94     } else {
  95         ctx->sps_offset = 0;
  96         sps_seen = 1;
  97     }
  98
  99     while (unit_nb--) {
 100         int err;
 101
 102         unit_size   = AV_RB16(extradata);
 103         total_size += unit_size + 4;
 104         if (total_size > INT_MAX - padding) {
 105             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR,
 106                    "Too big extradata size, corrupted stream or invalid MP4/AVCC bitstream\n");
 107             av_free(out);
 108             return AVERROR(EINVAL);
 109         }
 110         if (extradata + 2 + unit_size > avctx->extradata + avctx->extradata_size) {
 111             av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "Packet header is not contained in global extradata, "
 112                    "corrupted stream or invalid MP4/AVCC bitstream\n");
 113             av_free(out);
 114             return AVERROR(EINVAL);
 115         }
 116         if ((err = av_reallocp(&out, total_size + padding)) < 0)
 117             return err;
 118         memcpy(out + total_size - unit_size - 4, nalu_header, 4);
 119         memcpy(out + total_size - unit_size, extradata + 2, unit_size);
 120         extradata += 2 + unit_size;
 121 pps:
 122         if (!unit_nb && !sps_done++) {
 123             unit_nb = *extradata++; /* number of pps unit(s) */
 124             if (unit_nb) {
 125                 ctx->pps_offset = total_size;
 126                 pps_seen = 1;
 127             }
 128         }
 129     }
 130
 131     if (out)
 132         memset(out + total_size, 0, padding);
 133
 134     if (!sps_seen)
 135         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 136                "Warning: SPS NALU missing or invalid. "
 137                "The resulting stream may not play.\n");
 138
 139     if (!pps_seen)
 140         av_log(avctx, AV_LOG_WARNING,
 141                "Warning: PPS NALU missing or invalid. "
 142                "The resulting stream may not play.\n");
 143
 144     if (!ctx->private_spspps) {
 145         av_free(avctx->extradata);
 146         avctx->extradata      = out;
 147         avctx->extradata_size = total_size;
 148     }
 149     ctx->spspps_buf  = out;
 150     ctx->spspps_size = total_size;
 151
 152     return length_size;
 153 }
 154
 155 static int h264_mp4toannexb_filter(AVBitStreamFilterContext *bsfc,
 156                                    AVCodecContext *avctx, const char *args,
 157                                    uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 158                                    const uint8_t *buf, int buf_size,
 159                                    int keyframe)
 160 {
 161     H264BSFContext *ctx = bsfc->priv_data;
 162     int i;
 163     uint8_t unit_type;
 164     int32_t nal_size;
 165     uint32_t cumul_size    = 0;
 166     const uint8_t *buf_end = buf + buf_size;
 167     int ret = 0;
 168
 169     /* nothing to filter */
 170     if (!avctx->extradata || avctx->extradata_size < 6) {
 171         *poutbuf      = (uint8_t *)buf;
 172         *poutbuf_size = buf_size;
 173         return 0;
 174     }
 175
 176     /* retrieve sps and pps NAL units from extradata */
 177     if (!ctx->extradata_parsed) {
 178         if (args && strstr(args, "private_spspps_buf"))
 179             ctx->private_spspps = 1;
 180
 181         ret = h264_extradata_to_annexb(ctx, avctx, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 182         if (ret < 0)
 183             return ret;
 184         ctx->length_size      = ret;
 185         ctx->new_idr          = 1;
 186         ctx->idr_sps_seen     = 0;
 187         ctx->idr_pps_seen     = 0;
 188         ctx->extradata_parsed = 1;
 189     }
 190
 191     *poutbuf_size = 0;
 192     *poutbuf      = NULL;
 193     do {
 194         ret= AVERROR(EINVAL);
 195         if (buf + ctx->length_size > buf_end)
 196             goto fail;
 197
 198         for (nal_size = 0, i = 0; i<ctx->length_size; i++)
 199             nal_size = (nal_size << 8) | buf[i];
 200
 201         buf      += ctx->length_size;
 202         unit_type = *buf & 0x1f;
 203
 204         if (nal_size > buf_end - buf || nal_size < 0)
 205             goto fail;
 206
 207         if (unit_type == 7)
 208             ctx->idr_sps_seen = ctx->new_idr = 1;
 209         else if (unit_type == 8) {
 210             ctx->idr_pps_seen = ctx->new_idr = 1;
 211             /* if SPS has not been seen yet, prepend the AVCC one to PPS */
 212             if (!ctx->idr_sps_seen) {
 213                 if (ctx->sps_offset == -1)
 214                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "SPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 215                 else {
 216                     if ((ret = alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size,
 217                                          ctx->spspps_buf + ctx->sps_offset,
 218                                          ctx->pps_offset != -1 ? ctx->pps_offset : ctx->spspps_size - ctx->sps_offset,
 219                                          buf, nal_size)) < 0)
 220                         goto fail;
 221                     ctx->idr_sps_seen = 1;
 222                     goto next_nal;
 223                 }
 224             }
 225         }
 226
 227         /* if this is a new IDR picture following an IDR picture, reset the idr flag.
 228          * Just check first_mb_in_slice to be 0 as this is the simplest solution.
 229          * This could be checking idr_pic_id instead, but would complexify the parsing. */
 230         if (!ctx->new_idr && unit_type == 5 && (buf[1] & 0x80))
 231             ctx->new_idr = 1;
 232
 233         /* prepend only to the first type 5 NAL unit of an IDR picture, if no sps/pps are already present */
 234         if (ctx->new_idr && unit_type == 5 && !ctx->idr_sps_seen && !ctx->idr_pps_seen) {
 235             if ((ret=alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size,
 236                                ctx->spspps_buf, ctx->spspps_size,
 237                                buf, nal_size)) < 0)
 238                 goto fail;
 239             ctx->new_idr = 0;
 240         /* if only SPS has been seen, also insert PPS */
 241         } else if (ctx->new_idr && unit_type == 5 && ctx->idr_sps_seen && !ctx->idr_pps_seen) {
 242             if (ctx->pps_offset == -1) {
 243                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "PPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 244                 if ((ret = alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size,
 245                                      NULL, 0, buf, nal_size)) < 0)
 246                     goto fail;
 247             } else if ((ret = alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size,
 248                                         ctx->spspps_buf + ctx->pps_offset, ctx->spspps_size - ctx->pps_offset,
 249                                         buf, nal_size)) < 0)
 250                 goto fail;
 251         } else {
 252             if ((ret=alloc_and_copy(poutbuf, poutbuf_size,
 253                                NULL, 0, buf, nal_size)) < 0)
 254                 goto fail;
 255             if (!ctx->new_idr && unit_type == 1) {
 256                 ctx->new_idr = 1;
 257                 ctx->idr_sps_seen = 0;
 258                 ctx->idr_pps_seen = 0;
 259             }
 260         }
 261
 262 next_nal:
 263         buf        += nal_size;
 264         cumul_size += nal_size + ctx->length_size;
 265     } while (cumul_size < buf_size);
 266
 267     return 1;
 268
 269 fail:
 270     av_freep(poutbuf);
 271     *poutbuf_size = 0;
 272     return ret;
 273 }
 274
 275 static void h264_mp4toannexb_filter_close(AVBitStreamFilterContext *bsfc)
 276 {
 277     H264BSFContext *ctx = bsfc->priv_data;
 278     if (ctx->private_spspps)
 279         av_freep(&ctx->spspps_buf);
 280 }
 281
 282 AVBitStreamFilter ff_h264_mp4toannexb_bsf = {
 283     .name           = "h264_mp4toannexb",
 284     .priv_data_size = sizeof(H264BSFContext),
 285     .filter         = h264_mp4toannexb_filter,
 286     .close          = h264_mp4toannexb_filter_close,
 287 };