git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavcodec/h264_sei.c

   1 /*
   2  * H.26L/H.264/AVC/JVT/14496-10/... sei decoding
   3  * Copyright (c) 2003 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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
  24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 sei decoding.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "avcodec.h"
  29 #include "golomb.h"
  30 #include "h264.h"
  31 #include "internal.h"
  32
  33 static const uint8_t sei_num_clock_ts_table[9] = {
  34     1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 2, 3
  35 };
  36
  37 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h)
  38 {
  39     h->sei_recovery_frame_cnt       = -1;
  40     h->sei_dpb_output_delay         =  0;
  41     h->sei_cpb_removal_delay        = -1;
  42     h->sei_buffering_period_present =  0;
  43     h->sei_frame_packing_present    =  0;
  44     h->sei_display_orientation_present = 0;
  45     h->sei_reguserdata_afd_present  =  0;
  46
  47     h->a53_caption_size = 0;
  48     av_freep(&h->a53_caption);
  49 }
  50
  51 static int decode_picture_timing(H264Context *h)
  52 {
  53     if (h->sps.nal_hrd_parameters_present_flag ||
  54         h->sps.vcl_hrd_parameters_present_flag) {
  55         h->sei_cpb_removal_delay = get_bits(&h->gb,
  56                                             h->sps.cpb_removal_delay_length);
  57         h->sei_dpb_output_delay  = get_bits(&h->gb,
  58                                             h->sps.dpb_output_delay_length);
  59     }
  60     if (h->sps.pic_struct_present_flag) {
  61         unsigned int i, num_clock_ts;
  62
  63         h->sei_pic_struct = get_bits(&h->gb, 4);
  64         h->sei_ct_type    = 0;
  65
  66         if (h->sei_pic_struct > SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING)
  67             return AVERROR_INVALIDDATA;
  68
  69         num_clock_ts = sei_num_clock_ts_table[h->sei_pic_struct];
  70
  71         for (i = 0; i < num_clock_ts; i++) {
  72             if (get_bits(&h->gb, 1)) {                /* clock_timestamp_flag */
  73                 unsigned int full_timestamp_flag;
  74
  75                 h->sei_ct_type |= 1 << get_bits(&h->gb, 2);
  76                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* nuit_field_based_flag */
  77                 skip_bits(&h->gb, 5);                 /* counting_type */
  78                 full_timestamp_flag = get_bits(&h->gb, 1);
  79                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* discontinuity_flag */
  80                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* cnt_dropped_flag */
  81                 skip_bits(&h->gb, 8);                 /* n_frames */
  82                 if (full_timestamp_flag) {
  83                     skip_bits(&h->gb, 6);             /* seconds_value 0..59 */
  84                     skip_bits(&h->gb, 6);             /* minutes_value 0..59 */
  85                     skip_bits(&h->gb, 5);             /* hours_value 0..23 */
  86                 } else {
  87                     if (get_bits(&h->gb, 1)) {        /* seconds_flag */
  88                         skip_bits(&h->gb, 6);         /* seconds_value range 0..59 */
  89                         if (get_bits(&h->gb, 1)) {    /* minutes_flag */
  90                             skip_bits(&h->gb, 6);     /* minutes_value 0..59 */
  91                             if (get_bits(&h->gb, 1))  /* hours_flag */
  92                                 skip_bits(&h->gb, 5); /* hours_value 0..23 */
  93                         }
  94                     }
  95                 }
  96                 if (h->sps.time_offset_length > 0)
  97                     skip_bits(&h->gb,
  98                               h->sps.time_offset_length); /* time_offset */
  99             }
 100         }
 101
 102         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 103             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "ct_type:%X pic_struct:%d\n",
 104                    h->sei_ct_type, h->sei_pic_struct);
 105     }
 106     return 0;
 107 }
 108
 109 static int decode_registered_user_data(H264Context *h, int size)
 110 {
 111     uint32_t country_code;
 112     uint32_t user_identifier;
 113     int flag, user_data_type_code, cc_count;
 114
 115     if (size < 7)
 116         return AVERROR_INVALIDDATA;
 117     size -= 7;
 118
 119     country_code = get_bits(&h->gb, 8); // itu_t_t35_country_code
 120     if (country_code == 0xFF) {
 121         skip_bits(&h->gb, 8);           // itu_t_t35_country_code_extension_byte
 122         size--;
 123     }
 124
 125     /* itu_t_t35_payload_byte follows */
 126     skip_bits(&h->gb, 8);              // terminal provider code
 127     skip_bits(&h->gb, 8);              // terminal provider oriented code
 128     user_identifier = get_bits_long(&h->gb, 32);
 129
 130     switch (user_identifier) {
 131         case MKBETAG('D', 'T', 'G', '1'):       // afd_data
 132             if (size-- < 1)
 133                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 134             skip_bits(&h->gb, 1);               // 0
 135             flag = get_bits(&h->gb, 1);         // active_format_flag
 136             skip_bits(&h->gb, 6);               // reserved
 137
 138             if (flag) {
 139                 if (size-- < 1)
 140                     return AVERROR_INVALIDDATA;
 141                 skip_bits(&h->gb, 4);           // reserved
 142                 h->active_format_description   = get_bits(&h->gb, 4);
 143                 h->sei_reguserdata_afd_present = 1;
 144             }
 145             break;
 146         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):       // closed captions
 147             if (size < 3)
 148                 return AVERROR(EINVAL);
 149
 150             user_data_type_code = get_bits(&h->gb, 8);
 151             if (user_data_type_code == 0x3) {
 152                 skip_bits(&h->gb, 1);           // reserved
 153
 154                 flag = get_bits(&h->gb, 1);     // process_cc_data_flag
 155                 if (flag) {
 156                     skip_bits(&h->gb, 1);       // zero bit
 157                     cc_count = get_bits(&h->gb, 5);
 158                     skip_bits(&h->gb, 8);       // reserved
 159                     size -= 2;
 160
 161                     if (cc_count && size >= cc_count * 3) {
 162                         int i, ret;
 163                         int new_size = (int64_t) h->a53_caption_size +
 164                                        (int64_t) cc_count * 3;
 165
 166                         if (new_size > INT_MAX)
 167                             return AVERROR(EINVAL);
 168
 169                         /* Allow merging of the cc data from two fields. */
 170                         ret = av_reallocp(&h->a53_caption,
 171                                           h->a53_caption_size + cc_count * 3);
 172                         if (ret < 0)
 173                             return ret;
 174
 175                         for (i = 0; i < cc_count; i++) {
 176                             h->a53_caption[h->a53_caption_size++] = get_bits(&h->gb, 8);
 177                             h->a53_caption[h->a53_caption_size++] = get_bits(&h->gb, 8);
 178                             h->a53_caption[h->a53_caption_size++] = get_bits(&h->gb, 8);
 179                         }
 180
 181                         skip_bits(&h->gb, 8);   // marker_bits
 182                     }
 183                 }
 184             }
 185             break;
 186         default:
 187             skip_bits(&h->gb, size * 8);
 188             break;
 189     }
 190
 191     return 0;
 192 }
 193
 194 static int decode_unregistered_user_data(H264Context *h, int size)
 195 {
 196     uint8_t user_data[16 + 256];
 197     int e, build, i;
 198
 199     if (size < 16)
 200         return AVERROR_INVALIDDATA;
 201
 202     for (i = 0; i < sizeof(user_data) - 1 && i < size; i++)
 203         user_data[i] = get_bits(&h->gb, 8);
 204
 205     user_data[i] = 0;
 206     e = sscanf(user_data + 16, "x264 - core %d", &build);
 207     if (e == 1 && build > 0)
 208         h->x264_build = build;
 209
 210     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_BUGS)
 211         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "user data:\"%s\"\n", user_data + 16);
 212
 213     for (; i < size; i++)
 214         skip_bits(&h->gb, 8);
 215
 216     return 0;
 217 }
 218
 219 static int decode_recovery_point(H264Context *h)
 220 {
 221     h->sei_recovery_frame_cnt = get_ue_golomb(&h->gb);
 222
 223     /* 1b exact_match_flag,
 224      * 1b broken_link_flag,
 225      * 2b changing_slice_group_idc */
 226     skip_bits(&h->gb, 4);
 227
 228     return 0;
 229 }
 230
 231 static int decode_buffering_period(H264Context *h)
 232 {
 233     unsigned int sps_id;
 234     int sched_sel_idx;
 235     SPS *sps;
 236
 237     sps_id = get_ue_golomb_31(&h->gb);
 238     if (sps_id > 31 || !h->sps_buffers[sps_id]) {
 239         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 240                "non-existing SPS %d referenced in buffering period\n", sps_id);
 241         return AVERROR_INVALIDDATA;
 242     }
 243     sps = h->sps_buffers[sps_id];
 244
 245     // NOTE: This is really so duplicated in the standard... See H.264, D.1.1
 246     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag) {
 247         for (sched_sel_idx = 0; sched_sel_idx < sps->cpb_cnt; sched_sel_idx++) {
 248             h->initial_cpb_removal_delay[sched_sel_idx] =
 249                 get_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 250             // initial_cpb_removal_delay_offset
 251             skip_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 252         }
 253     }
 254     if (sps->vcl_hrd_parameters_present_flag) {
 255         for (sched_sel_idx = 0; sched_sel_idx < sps->cpb_cnt; sched_sel_idx++) {
 256             h->initial_cpb_removal_delay[sched_sel_idx] =
 257                 get_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 258             // initial_cpb_removal_delay_offset
 259             skip_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 260         }
 261     }
 262
 263     h->sei_buffering_period_present = 1;
 264     return 0;
 265 }
 266
 267 static int decode_frame_packing_arrangement(H264Context *h)
 268 {
 269     get_ue_golomb(&h->gb);              // frame_packing_arrangement_id
 270     h->sei_frame_packing_present = !get_bits1(&h->gb);
 271
 272     if (h->sei_frame_packing_present) {
 273         h->frame_packing_arrangement_type = get_bits(&h->gb, 7);
 274         h->quincunx_subsampling           = get_bits1(&h->gb);
 275         h->content_interpretation_type    = get_bits(&h->gb, 6);
 276
 277         // the following skips: spatial_flipping_flag, frame0_flipped_flag,
 278         // field_views_flag, current_frame_is_frame0_flag,
 279         // frame0_self_contained_flag, frame1_self_contained_flag
 280         skip_bits(&h->gb, 6);
 281
 282         if (!h->quincunx_subsampling && h->frame_packing_arrangement_type != 5)
 283             skip_bits(&h->gb, 16);      // frame[01]_grid_position_[xy]
 284         skip_bits(&h->gb, 8);           // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 285         get_ue_golomb(&h->gb);          // frame_packing_arrangement_repetition_period
 286     }
 287     skip_bits1(&h->gb);                 // frame_packing_arrangement_extension_flag
 288
 289     return 0;
 290 }
 291
 292 static int decode_display_orientation(H264Context *h)
 293 {
 294     h->sei_display_orientation_present = !get_bits1(&h->gb);
 295
 296     if (h->sei_display_orientation_present) {
 297         h->sei_hflip = get_bits1(&h->gb);     // hor_flip
 298         h->sei_vflip = get_bits1(&h->gb);     // ver_flip
 299
 300         h->sei_anticlockwise_rotation = get_bits(&h->gb, 16);
 301         get_ue_golomb(&h->gb);  // display_orientation_repetition_period
 302         skip_bits1(&h->gb);     // display_orientation_extension_flag
 303     }
 304
 305     return 0;
 306 }
 307
 308 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h)
 309 {
 310     while (get_bits_left(&h->gb) > 16) {
 311         int size = 0;
 312         int type = 0;
 313         int ret  = 0;
 314         int last = 0;
 315
 316         while (get_bits_left(&h->gb) >= 8 &&
 317                (last = get_bits(&h->gb, 8)) == 255) {
 318             type += 255;
 319         }
 320         type += last;
 321
 322         last = 0;
 323         while (get_bits_left(&h->gb) >= 8 &&
 324                (last = get_bits(&h->gb, 8)) == 255) {
 325             size += 255;
 326         }
 327         size += last;
 328
 329         if (size > get_bits_left(&h->gb) / 8) {
 330             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "SEI type %d truncated at %d\n",
 331                    type, get_bits_left(&h->gb));
 332             return AVERROR_INVALIDDATA;
 333         }
 334
 335         switch (type) {
 336         case SEI_TYPE_PIC_TIMING: // Picture timing SEI
 337             ret = decode_picture_timing(h);
 338             break;
 339         case SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED:
 340             ret = decode_registered_user_data(h, size);
 341             break;
 342         case SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED:
 343             ret = decode_unregistered_user_data(h, size);
 344             break;
 345         case SEI_TYPE_RECOVERY_POINT:
 346             ret = decode_recovery_point(h);
 347             break;
 348         case SEI_TYPE_BUFFERING_PERIOD:
 349             ret = decode_buffering_period(h);
 350             break;
 351         case SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 352             ret = decode_frame_packing_arrangement(h);
 353             break;
 354         case SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 355             ret = decode_display_orientation(h);
 356             break;
 357         default:
 358             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "unknown SEI type %d\n", type);
 359             skip_bits(&h->gb, 8 * size);
 360         }
 361         if (ret < 0)
 362             return ret;
 363
 364         // FIXME check bits here
 365         align_get_bits(&h->gb);
 366     }
 367
 368     return 0;
 369 }