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/avassert.h"
  25 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  26 #include "libavutil/mem.h"
  27
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "bsf.h"
  30 #include "h264.h"
  31
  32 typedef struct H264BSFContext {
  33     int32_t  sps_offset;
  34     int32_t  pps_offset;
  35     uint8_t  length_size;
  36     uint8_t  new_idr;
  37     uint8_t  idr_sps_seen;
  38     uint8_t  idr_pps_seen;
  39     int      extradata_parsed;
  40 } H264BSFContext;
  41
  42 static int alloc_and_copy(AVPacket *out,
  43                           const uint8_t *sps_pps, uint32_t sps_pps_size,
  44                           const uint8_t *in, uint32_t in_size, int ps)
  45 {
  46     uint32_t offset         = out->size;
  47     uint8_t start_code_size = offset == 0 || ps ? 4 : 3;
  48     int err;
  49
  50     err = av_grow_packet(out, sps_pps_size + in_size + start_code_size);
  51     if (err < 0)
  52         return err;
  53
  54     if (sps_pps)
  55         memcpy(out->data + offset, sps_pps, sps_pps_size);
  56     memcpy(out->data + sps_pps_size + start_code_size + offset, in, in_size);
  57     if (start_code_size == 4) {
  58         AV_WB32(out->data + offset + sps_pps_size, 1);
  59     } else {
  60         (out->data + offset + sps_pps_size)[0] =
  61         (out->data + offset + sps_pps_size)[1] = 0;
  62         (out->data + offset + sps_pps_size)[2] = 1;
  63     }
  64
  65     return 0;
  66 }
  67
  68 static int h264_extradata_to_annexb(AVBSFContext *ctx, const int padding)
  69 {
  70     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
  71     uint16_t unit_size;
  72     uint32_t total_size                 = 0;
  73     uint8_t *out                        = NULL, unit_nb, sps_done = 0,
  74              sps_seen                   = 0, pps_seen = 0;
  75     const uint8_t *extradata            = ctx->par_in->extradata + 4;
  76     static const uint8_t nalu_header[4] = { 0, 0, 0, 1 };
  77     int length_size = (*extradata++ & 0x3) + 1; // retrieve length coded size
  78
  79     s->sps_offset = s->pps_offset = -1;
  80
  81     /* retrieve sps and pps unit(s) */
  82     unit_nb = *extradata++ & 0x1f; /* number of sps unit(s) */
  83     if (!unit_nb) {
  84         goto pps;
  85     } else {
  86         s->sps_offset = 0;
  87         sps_seen = 1;
  88     }
  89
  90     while (unit_nb--) {
  91         int err;
  92
  93         unit_size   = AV_RB16(extradata);
  94         total_size += unit_size + 4;
  95         av_assert1(total_size <= INT_MAX - padding);
  96         if (extradata + 2 + unit_size > ctx->par_in->extradata + ctx->par_in->extradata_size) {
  97             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Packet header is not contained in global extradata, "
  98                    "corrupted stream or invalid MP4/AVCC bitstream\n");
  99             av_free(out);
 100             return AVERROR(EINVAL);
 101         }
 102         if ((err = av_reallocp(&out, total_size + padding)) < 0)
 103             return err;
 104         memcpy(out + total_size - unit_size - 4, nalu_header, 4);
 105         memcpy(out + total_size - unit_size, extradata + 2, unit_size);
 106         extradata += 2 + unit_size;
 107 pps:
 108         if (!unit_nb && !sps_done++) {
 109             unit_nb = *extradata++; /* number of pps unit(s) */
 110             if (unit_nb) {
 111                 s->pps_offset = total_size;
 112                 pps_seen = 1;
 113             }
 114         }
 115     }
 116
 117     if (out)
 118         memset(out + total_size, 0, padding);
 119
 120     if (!sps_seen)
 121         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 122                "Warning: SPS NALU missing or invalid. "
 123                "The resulting stream may not play.\n");
 124
 125     if (!pps_seen)
 126         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 127                "Warning: PPS NALU missing or invalid. "
 128                "The resulting stream may not play.\n");
 129
 130     av_freep(&ctx->par_out->extradata);
 131     ctx->par_out->extradata      = out;
 132     ctx->par_out->extradata_size = total_size;
 133
 134     return length_size;
 135 }
 136
 137 static int h264_mp4toannexb_init(AVBSFContext *ctx)
 138 {
 139     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 140     int extra_size = ctx->par_in->extradata_size;
 141     int ret;
 142
 143     /* retrieve sps and pps NAL units from extradata */
 144     if (!extra_size                                               ||
 145         (extra_size >= 3 && AV_RB24(ctx->par_in->extradata) == 1) ||
 146         (extra_size >= 4 && AV_RB32(ctx->par_in->extradata) == 1)) {
 147         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 148                "The input looks like it is Annex B already\n");
 149     } else if (extra_size >= 6) {
 150         ret = h264_extradata_to_annexb(ctx, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 151         if (ret < 0)
 152             return ret;
 153
 154         s->length_size      = ret;
 155         s->new_idr          = 1;
 156         s->idr_sps_seen     = 0;
 157         s->idr_pps_seen     = 0;
 158         s->extradata_parsed = 1;
 159     } else {
 160         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata size: %d\n", extra_size);
 161         return AVERROR_INVALIDDATA;
 162     }
 163
 164     return 0;
 165 }
 166
 167 static int h264_mp4toannexb_filter(AVBSFContext *ctx, AVPacket *out)
 168 {
 169     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 170
 171     AVPacket *in;
 172     uint8_t unit_type;
 173     int32_t nal_size;
 174     uint32_t cumul_size    = 0;
 175     const uint8_t *buf;
 176     const uint8_t *buf_end;
 177     int            buf_size;
 178     int ret = 0, i;
 179
 180     ret = ff_bsf_get_packet(ctx, &in);
 181     if (ret < 0)
 182         return ret;
 183
 184     /* nothing to filter */
 185     if (!s->extradata_parsed) {
 186         av_packet_move_ref(out, in);
 187         av_packet_free(&in);
 188         return 0;
 189     }
 190
 191     buf      = in->data;
 192     buf_size = in->size;
 193     buf_end  = in->data + in->size;
 194
 195     do {
 196         ret= AVERROR(EINVAL);
 197         if (buf + s->length_size > buf_end)
 198             goto fail;
 199
 200         for (nal_size = 0, i = 0; i<s->length_size; i++)
 201             nal_size = (nal_size << 8) | buf[i];
 202
 203         buf += s->length_size;
 204         unit_type = *buf & 0x1f;
 205
 206         if (nal_size > buf_end - buf || nal_size < 0)
 207             goto fail;
 208
 209         if (unit_type == H264_NAL_SPS)
 210             s->idr_sps_seen = s->new_idr = 1;
 211         else if (unit_type == H264_NAL_PPS) {
 212             s->idr_pps_seen = s->new_idr = 1;
 213             /* if SPS has not been seen yet, prepend the AVCC one to PPS */
 214             if (!s->idr_sps_seen) {
 215                 if (s->sps_offset == -1)
 216                     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "SPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 217                 else {
 218                     if ((ret = alloc_and_copy(out,
 219                                          ctx->par_out->extradata + s->sps_offset,
 220                                          s->pps_offset != -1 ? s->pps_offset : ctx->par_out->extradata_size - s->sps_offset,
 221                                          buf, nal_size, 1)) < 0)
 222                         goto fail;
 223                     s->idr_sps_seen = 1;
 224                     goto next_nal;
 225                 }
 226             }
 227         }
 228
 229         /* if this is a new IDR picture following an IDR picture, reset the idr flag.
 230          * Just check first_mb_in_slice to be 0 as this is the simplest solution.
 231          * This could be checking idr_pic_id instead, but would complexify the parsing. */
 232         if (!s->new_idr && unit_type == H264_NAL_IDR_SLICE && (buf[1] & 0x80))
 233             s->new_idr = 1;
 234
 235         /* prepend only to the first type 5 NAL unit of an IDR picture, if no sps/pps are already present */
 236         if (s->new_idr && unit_type == H264_NAL_IDR_SLICE && !s->idr_sps_seen && !s->idr_pps_seen) {
 237             if ((ret=alloc_and_copy(out,
 238                                ctx->par_out->extradata, ctx->par_out->extradata_size,
 239                                buf, nal_size, 1)) < 0)
 240                 goto fail;
 241             s->new_idr = 0;
 242         /* if only SPS has been seen, also insert PPS */
 243         } else if (s->new_idr && unit_type == H264_NAL_IDR_SLICE && s->idr_sps_seen && !s->idr_pps_seen) {
 244             if (s->pps_offset == -1) {
 245                 av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "PPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 246                 if ((ret = alloc_and_copy(out, NULL, 0, buf, nal_size, 0)) < 0)
 247                     goto fail;
 248             } else if ((ret = alloc_and_copy(out,
 249                                         ctx->par_out->extradata + s->pps_offset, ctx->par_out->extradata_size - s->pps_offset,
 250                                         buf, nal_size, 1)) < 0)
 251                 goto fail;
 252         } else {
 253             if ((ret=alloc_and_copy(out, NULL, 0, buf, nal_size, unit_type == H264_NAL_SPS || unit_type == H264_NAL_PPS)) < 0)
 254                 goto fail;
 255             if (!s->new_idr && unit_type == H264_NAL_SLICE) {
 256                 s->new_idr = 1;
 257                 s->idr_sps_seen = 0;
 258                 s->idr_pps_seen = 0;
 259             }
 260         }
 261
 262 next_nal:
 263         buf        += nal_size;
 264         cumul_size += nal_size + s->length_size;
 265     } while (cumul_size < buf_size);
 266
 267     ret = av_packet_copy_props(out, in);
 268     if (ret < 0)
 269         goto fail;
 270
 271 fail:
 272     if (ret < 0)
 273         av_packet_unref(out);
 274     av_packet_free(&in);
 275
 276     return ret;
 277 }
 278
 279 static void h264_mp4toannexb_flush(AVBSFContext *ctx)
 280 {
 281     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 282
 283     s->idr_sps_seen = 0;
 284     s->idr_pps_seen = 0;
 285     s->new_idr      = s->extradata_parsed;
 286 }
 287
 288 static const enum AVCodecID codec_ids[] = {
 289     AV_CODEC_ID_H264, AV_CODEC_ID_NONE,
 290 };
 291
 292 const AVBitStreamFilter ff_h264_mp4toannexb_bsf = {
 293     .name           = "h264_mp4toannexb",
 294     .priv_data_size = sizeof(H264BSFContext),
 295     .init           = h264_mp4toannexb_init,
 296     .filter         = h264_mp4toannexb_filter,
 297     .flush          = h264_mp4toannexb_flush,
 298     .codec_ids      = codec_ids,
 299 };