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