git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264_parser.c

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... parser
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   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 /**
  23  * @file libavcodec/h264_parser.c
  24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 parser.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "parser.h"
  29 #include "h264_parser.h"
  30 #include "h264data.h"
  31 #include "golomb.h"
  32
  33 #include <assert.h>
  34
  35
  36 int ff_h264_find_frame_end(H264Context *h, const uint8_t *buf, int buf_size)
  37 {
  38     int i;
  39     uint32_t state;
  40     ParseContext *pc = &(h->s.parse_context);
  41 //printf("first %02X%02X%02X%02X\n", buf[0], buf[1],buf[2],buf[3]);
  42 //    mb_addr= pc->mb_addr - 1;
  43     state= pc->state;
  44     if(state>13)
  45         state= 7;
  46
  47     for(i=0; i<buf_size; i++){
  48         if(state==7){
  49 #if HAVE_FAST_UNALIGNED
  50         /* we check i<buf_size instead of i+3/7 because its simpler
  51          * and there should be FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE bytes at the end
  52          */
  53 #    if HAVE_FAST_64BIT
  54             while(i<buf_size && !((~*(const uint64_t*)(buf+i) & (*(const uint64_t*)(buf+i) - 0x0101010101010101ULL)) & 0x8080808080808080ULL))
  55                 i+=8;
  56 #    else
  57             while(i<buf_size && !((~*(const uint32_t*)(buf+i) & (*(const uint32_t*)(buf+i) - 0x01010101U)) & 0x80808080U))
  58                 i+=4;
  59 #    endif
  60 #endif
  61             for(; i<buf_size; i++){
  62                 if(!buf[i]){
  63                     state=2;
  64                     break;
  65                 }
  66             }
  67         }else if(state<=2){
  68             if(buf[i]==1)   state^= 5; //2->7, 1->4, 0->5
  69             else if(buf[i]) state = 7;
  70             else            state>>=1; //2->1, 1->0, 0->0
  71         }else if(state<=5){
  72             int v= buf[i] & 0x1F;
  73             if(v==7 || v==8 || v==9){
  74                 if(pc->frame_start_found){
  75                     i++;
  76                     goto found;
  77                 }
  78             }else if(v==1 || v==2 || v==5){
  79                 if(pc->frame_start_found){
  80                     state+=8;
  81                     continue;
  82                 }else
  83                     pc->frame_start_found = 1;
  84             }
  85             state= 7;
  86         }else{
  87             if(buf[i] & 0x80)
  88                 goto found;
  89             state= 7;
  90         }
  91     }
  92     pc->state= state;
  93     return END_NOT_FOUND;
  94
  95 found:
  96     pc->state=7;
  97     pc->frame_start_found= 0;
  98     return i-(state&5);
  99 }
 100
 101 /*!
 102  * Parse NAL units of found picture and decode some basic information.
 103  *
 104  * @param s parser context.
 105  * @param avctx codec context.
 106  * @param buf buffer with field/frame data.
 107  * @param buf_size size of the buffer.
 108  */
 109 static inline int parse_nal_units(AVCodecParserContext *s,
 110                                   AVCodecContext *avctx,
 111                                   const uint8_t *buf, int buf_size)
 112 {
 113     H264Context *h = s->priv_data;
 114     const uint8_t *buf_end = buf + buf_size;
 115     unsigned int slice_type;
 116     int state;
 117     const uint8_t *ptr;
 118
 119     /* set some sane default values */
 120     s->pict_type = FF_I_TYPE;
 121     s->key_frame = 0;
 122
 123     h->s.avctx= avctx;
 124     h->sei_recovery_frame_cnt = -1;
 125
 126     for(;;) {
 127         int src_length, dst_length, consumed;
 128         buf = ff_find_start_code(buf, buf_end, &state);
 129         if(buf >= buf_end)
 130             break;
 131         --buf;
 132         src_length = buf_end - buf;
 133         switch (state & 0x1f) {
 134         case NAL_SLICE:
 135         case NAL_IDR_SLICE:
 136             // Do not walk the whole buffer just to decode slice header
 137             if (src_length > 20)
 138                 src_length = 20;
 139             break;
 140         }
 141         ptr= ff_h264_decode_nal(h, buf, &dst_length, &consumed, src_length);
 142         if (ptr==NULL || dst_length < 0)
 143             break;
 144
 145         init_get_bits(&h->s.gb, ptr, 8*dst_length);
 146         switch(h->nal_unit_type) {
 147         case NAL_SPS:
 148             ff_h264_decode_seq_parameter_set(h);
 149             break;
 150         case NAL_PPS:
 151             ff_h264_decode_picture_parameter_set(h, h->s.gb.size_in_bits);
 152             break;
 153         case NAL_SEI:
 154             ff_h264_decode_sei(h);
 155             break;
 156         case NAL_IDR_SLICE:
 157             s->key_frame = 1;
 158             /* fall through */
 159         case NAL_SLICE:
 160             get_ue_golomb(&h->s.gb);  // skip first_mb_in_slice
 161             slice_type = get_ue_golomb_31(&h->s.gb);
 162             s->pict_type = golomb_to_pict_type[slice_type % 5];
 163             if (h->sei_recovery_frame_cnt >= 0) {
 164                 /* key frame, since recovery_frame_cnt is set */
 165                 s->key_frame = 1;
 166             }
 167             return 0; /* no need to evaluate the rest */
 168         }
 169         buf += consumed;
 170     }
 171     /* didn't find a picture! */
 172     av_log(h->s.avctx, AV_LOG_ERROR, "missing picture in access unit\n");
 173     return -1;
 174 }
 175
 176 static int h264_parse(AVCodecParserContext *s,
 177                       AVCodecContext *avctx,
 178                       const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 179                       const uint8_t *buf, int buf_size)
 180 {
 181     H264Context *h = s->priv_data;
 182     ParseContext *pc = &h->s.parse_context;
 183     int next;
 184
 185     if(s->flags & PARSER_FLAG_COMPLETE_FRAMES){
 186         next= buf_size;
 187     }else{
 188         next= ff_h264_find_frame_end(h, buf, buf_size);
 189
 190         if (ff_combine_frame(pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
 191             *poutbuf = NULL;
 192             *poutbuf_size = 0;
 193             return buf_size;
 194         }
 195
 196         if(next<0 && next != END_NOT_FOUND){
 197             assert(pc->last_index + next >= 0 );
 198             ff_h264_find_frame_end(h, &pc->buffer[pc->last_index + next], -next); //update state
 199         }
 200
 201         parse_nal_units(s, avctx, buf, buf_size);
 202     }
 203
 204     *poutbuf = buf;
 205     *poutbuf_size = buf_size;
 206     return next;
 207 }
 208
 209 static int h264_split(AVCodecContext *avctx,
 210                       const uint8_t *buf, int buf_size)
 211 {
 212     int i;
 213     uint32_t state = -1;
 214     int has_sps= 0;
 215
 216     for(i=0; i<=buf_size; i++){
 217         if((state&0xFFFFFF1F) == 0x107)
 218             has_sps=1;
 219 /*        if((state&0xFFFFFF1F) == 0x101 || (state&0xFFFFFF1F) == 0x102 || (state&0xFFFFFF1F) == 0x105){
 220         }*/
 221         if((state&0xFFFFFF00) == 0x100 && (state&0xFFFFFF1F) != 0x107 && (state&0xFFFFFF1F) != 0x108 && (state&0xFFFFFF1F) != 0x109){
 222             if(has_sps){
 223                 while(i>4 && buf[i-5]==0) i--;
 224                 return i-4;
 225             }
 226         }
 227         if (i<buf_size)
 228             state= (state<<8) | buf[i];
 229     }
 230     return 0;
 231 }
 232
 233 static void close(AVCodecParserContext *s)
 234 {
 235     H264Context *h = s->priv_data;
 236     ParseContext *pc = &h->s.parse_context;
 237
 238     av_free(pc->buffer);
 239 }
 240
 241
 242 AVCodecParser h264_parser = {
 243     { CODEC_ID_H264 },
 244     sizeof(H264Context),
 245     NULL,
 246     h264_parse,
 247     close,
 248     h264_split,
 249 };