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 #include "h264.h"
  30
  31 typedef struct H264BSFContext {
  32     int32_t  sps_offset;
  33     int32_t  pps_offset;
  34     uint8_t  length_size;
  35     uint8_t  new_idr;
  36     uint8_t  idr_sps_seen;
  37     uint8_t  idr_pps_seen;
  38     int      extradata_parsed;
  39 } H264BSFContext;
  40
  41 static int alloc_and_copy(AVPacket *out,
  42                           const uint8_t *sps_pps, uint32_t sps_pps_size,
  43                           const uint8_t *in, uint32_t in_size, int ps)
  44 {
  45     uint32_t offset         = out->size;
  46     uint8_t start_code_size = offset == 0 || ps ? 4 : 3;
  47     int err;
  48
  49     err = av_grow_packet(out, sps_pps_size + in_size + start_code_size);
  50     if (err < 0)
  51         return err;
  52
  53     if (sps_pps)
  54         memcpy(out->data + offset, sps_pps, sps_pps_size);
  55     memcpy(out->data + sps_pps_size + start_code_size + offset, in, in_size);
  56     if (start_code_size == 4) {
  57         AV_WB32(out->data + offset + sps_pps_size, 1);
  58     } else {
  59         (out->data + offset + sps_pps_size)[0] =
  60         (out->data + offset + sps_pps_size)[1] = 0;
  61         (out->data + offset + sps_pps_size)[2] = 1;
  62     }
  63
  64     return 0;
  65 }
  66
  67 static int h264_extradata_to_annexb(AVBSFContext *ctx, const int padding)
  68 {
  69     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
  70     uint16_t unit_size;
  71     uint64_t total_size                 = 0;
  72     uint8_t *out                        = NULL, unit_nb, sps_done = 0,
  73              sps_seen                   = 0, pps_seen = 0;
  74     const uint8_t *extradata            = ctx->par_in->extradata + 4;
  75     static const uint8_t nalu_header[4] = { 0, 0, 0, 1 };
  76     int length_size = (*extradata++ & 0x3) + 1; // retrieve length coded size
  77
  78     s->sps_offset = s->pps_offset = -1;
  79
  80     /* retrieve sps and pps unit(s) */
  81     unit_nb = *extradata++ & 0x1f; /* number of sps unit(s) */
  82     if (!unit_nb) {
  83         goto pps;
  84     } else {
  85         s->sps_offset = 0;
  86         sps_seen = 1;
  87     }
  88
  89     while (unit_nb--) {
  90         int err;
  91
  92         unit_size   = AV_RB16(extradata);
  93         total_size += unit_size + 4;
  94         if (total_size > INT_MAX - padding) {
  95             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR,
  96                    "Too big extradata size, corrupted stream or invalid MP4/AVCC bitstream\n");
  97             av_free(out);
  98             return AVERROR(EINVAL);
  99         }
 100         if (extradata + 2 + unit_size > ctx->par_in->extradata + ctx->par_in->extradata_size) {
 101             av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Packet header is not contained in global extradata, "
 102                    "corrupted stream or invalid MP4/AVCC bitstream\n");
 103             av_free(out);
 104             return AVERROR(EINVAL);
 105         }
 106         if ((err = av_reallocp(&out, total_size + padding)) < 0)
 107             return err;
 108         memcpy(out + total_size - unit_size - 4, nalu_header, 4);
 109         memcpy(out + total_size - unit_size, extradata + 2, unit_size);
 110         extradata += 2 + unit_size;
 111 pps:
 112         if (!unit_nb && !sps_done++) {
 113             unit_nb = *extradata++; /* number of pps unit(s) */
 114             if (unit_nb) {
 115                 s->pps_offset = total_size;
 116                 pps_seen = 1;
 117             }
 118         }
 119     }
 120
 121     if (out)
 122         memset(out + total_size, 0, padding);
 123
 124     if (!sps_seen)
 125         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 126                "Warning: SPS NALU missing or invalid. "
 127                "The resulting stream may not play.\n");
 128
 129     if (!pps_seen)
 130         av_log(ctx, AV_LOG_WARNING,
 131                "Warning: PPS NALU missing or invalid. "
 132                "The resulting stream may not play.\n");
 133
 134     av_freep(&ctx->par_out->extradata);
 135     ctx->par_out->extradata      = out;
 136     ctx->par_out->extradata_size = total_size;
 137
 138     return length_size;
 139 }
 140
 141 static int h264_mp4toannexb_init(AVBSFContext *ctx)
 142 {
 143     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 144     int extra_size = ctx->par_in->extradata_size;
 145     int ret;
 146
 147     /* retrieve sps and pps NAL units from extradata */
 148     if (!extra_size                                               ||
 149         (extra_size >= 3 && AV_RB24(ctx->par_in->extradata) == 1) ||
 150         (extra_size >= 4 && AV_RB32(ctx->par_in->extradata) == 1)) {
 151         av_log(ctx, AV_LOG_VERBOSE,
 152                "The input looks like it is Annex B already\n");
 153     } else if (extra_size >= 6) {
 154         ret = h264_extradata_to_annexb(ctx, AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
 155         if (ret < 0)
 156             return ret;
 157
 158         s->length_size      = ret;
 159         s->new_idr          = 1;
 160         s->idr_sps_seen     = 0;
 161         s->idr_pps_seen     = 0;
 162         s->extradata_parsed = 1;
 163     } else {
 164         av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid extradata size: %d\n", extra_size);
 165         return AVERROR_INVALIDDATA;
 166     }
 167
 168     return 0;
 169 }
 170
 171 static int h264_mp4toannexb_filter(AVBSFContext *ctx, AVPacket *out)
 172 {
 173     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 174
 175     AVPacket *in;
 176     uint8_t unit_type;
 177     int32_t nal_size;
 178     uint32_t cumul_size    = 0;
 179     const uint8_t *buf;
 180     const uint8_t *buf_end;
 181     int            buf_size;
 182     int ret = 0, i;
 183
 184     ret = ff_bsf_get_packet(ctx, &in);
 185     if (ret < 0)
 186         return ret;
 187
 188     /* nothing to filter */
 189     if (!s->extradata_parsed) {
 190         av_packet_move_ref(out, in);
 191         av_packet_free(&in);
 192         return 0;
 193     }
 194
 195     buf      = in->data;
 196     buf_size = in->size;
 197     buf_end  = in->data + in->size;
 198
 199     do {
 200         ret= AVERROR(EINVAL);
 201         if (buf + s->length_size > buf_end)
 202             goto fail;
 203
 204         for (nal_size = 0, i = 0; i<s->length_size; i++)
 205             nal_size = (nal_size << 8) | buf[i];
 206
 207         buf += s->length_size;
 208         unit_type = *buf & 0x1f;
 209
 210         if (nal_size > buf_end - buf || nal_size < 0)
 211             goto fail;
 212
 213         if (unit_type == H264_NAL_SPS)
 214             s->idr_sps_seen = s->new_idr = 1;
 215         else if (unit_type == H264_NAL_PPS) {
 216             s->idr_pps_seen = s->new_idr = 1;
 217             /* if SPS has not been seen yet, prepend the AVCC one to PPS */
 218             if (!s->idr_sps_seen) {
 219                 if (s->sps_offset == -1)
 220                     av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "SPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 221                 else {
 222                     if ((ret = alloc_and_copy(out,
 223                                          ctx->par_out->extradata + s->sps_offset,
 224                                          s->pps_offset != -1 ? s->pps_offset : ctx->par_out->extradata_size - s->sps_offset,
 225                                          buf, nal_size, 1)) < 0)
 226                         goto fail;
 227                     s->idr_sps_seen = 1;
 228                     goto next_nal;
 229                 }
 230             }
 231         }
 232
 233         /* if this is a new IDR picture following an IDR picture, reset the idr flag.
 234          * Just check first_mb_in_slice to be 0 as this is the simplest solution.
 235          * This could be checking idr_pic_id instead, but would complexify the parsing. */
 236         if (!s->new_idr && unit_type == H264_NAL_IDR_SLICE && (buf[1] & 0x80))
 237             s->new_idr = 1;
 238
 239         /* prepend only to the first type 5 NAL unit of an IDR picture, if no sps/pps are already present */
 240         if (s->new_idr && unit_type == H264_NAL_IDR_SLICE && !s->idr_sps_seen && !s->idr_pps_seen) {
 241             if ((ret=alloc_and_copy(out,
 242                                ctx->par_out->extradata, ctx->par_out->extradata_size,
 243                                buf, nal_size, 1)) < 0)
 244                 goto fail;
 245             s->new_idr = 0;
 246         /* if only SPS has been seen, also insert PPS */
 247         } else if (s->new_idr && unit_type == H264_NAL_IDR_SLICE && s->idr_sps_seen && !s->idr_pps_seen) {
 248             if (s->pps_offset == -1) {
 249                 av_log(ctx, AV_LOG_WARNING, "PPS not present in the stream, nor in AVCC, stream may be unreadable\n");
 250                 if ((ret = alloc_and_copy(out, NULL, 0, buf, nal_size, 0)) < 0)
 251                     goto fail;
 252             } else if ((ret = alloc_and_copy(out,
 253                                         ctx->par_out->extradata + s->pps_offset, ctx->par_out->extradata_size - s->pps_offset,
 254                                         buf, nal_size, 1)) < 0)
 255                 goto fail;
 256         } else {
 257             if ((ret=alloc_and_copy(out, NULL, 0, buf, nal_size, unit_type == H264_NAL_SPS || unit_type == H264_NAL_PPS)) < 0)
 258                 goto fail;
 259             if (!s->new_idr && unit_type == H264_NAL_SLICE) {
 260                 s->new_idr = 1;
 261                 s->idr_sps_seen = 0;
 262                 s->idr_pps_seen = 0;
 263             }
 264         }
 265
 266 next_nal:
 267         buf        += nal_size;
 268         cumul_size += nal_size + s->length_size;
 269     } while (cumul_size < buf_size);
 270
 271     ret = av_packet_copy_props(out, in);
 272     if (ret < 0)
 273         goto fail;
 274
 275 fail:
 276     if (ret < 0)
 277         av_packet_unref(out);
 278     av_packet_free(&in);
 279
 280     return ret;
 281 }
 282
 283 static void h264_mp4toannexb_flush(AVBSFContext *ctx)
 284 {
 285     H264BSFContext *s = ctx->priv_data;
 286
 287     s->idr_sps_seen = 0;
 288     s->idr_pps_seen = 0;
 289     s->new_idr      = s->extradata_parsed;
 290 }
 291
 292 static const enum AVCodecID codec_ids[] = {
 293     AV_CODEC_ID_H264, AV_CODEC_ID_NONE,
 294 };
 295
 296 const AVBitStreamFilter ff_h264_mp4toannexb_bsf = {
 297     .name           = "h264_mp4toannexb",
 298     .priv_data_size = sizeof(H264BSFContext),
 299     .init           = h264_mp4toannexb_init,
 300     .filter         = h264_mp4toannexb_filter,
 301     .flush          = h264_mp4toannexb_flush,
 302     .codec_ids      = codec_ids,
 303 };