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 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
  24  * H.264 / AVC / MPEG4 part10 sei decoding.
  25  * @author Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
  26  */
  27
  28 #include "internal.h"
  29 #include "avcodec.h"
  30 #include "h264.h"
  31 #include "golomb.h"
  32
  33 #include <assert.h>
  34
  35 static const uint8_t sei_num_clock_ts_table[9] = {
  36     1, 1, 1, 2, 2, 3, 3, 2, 3
  37 };
  38
  39 void ff_h264_reset_sei(H264Context *h)
  40 {
  41     h->sei_recovery_frame_cnt       = -1;
  42     h->sei_dpb_output_delay         =  0;
  43     h->sei_cpb_removal_delay        = -1;
  44     h->sei_buffering_period_present =  0;
  45 }
  46
  47 static int decode_picture_timing(H264Context *h)
  48 {
  49     SPS *sps = &h->sps;
  50     int i;
  51
  52     for (i = 0; i<MAX_SPS_COUNT; i++)
  53         if (!sps->log2_max_frame_num && h->sps_buffers[i])
  54             sps = h->sps_buffers[i];
  55
  56     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag || sps->vcl_hrd_parameters_present_flag) {
  57         h->sei_cpb_removal_delay = get_bits_long(&h->gb,
  58                                                  sps->cpb_removal_delay_length);
  59         h->sei_dpb_output_delay  = get_bits_long(&h->gb,
  60                                                  sps->dpb_output_delay_length);
  61     }
  62     if (sps->pic_struct_present_flag) {
  63         unsigned int i, num_clock_ts;
  64
  65         h->sei_pic_struct = get_bits(&h->gb, 4);
  66         h->sei_ct_type    = 0;
  67
  68         if (h->sei_pic_struct > SEI_PIC_STRUCT_FRAME_TRIPLING)
  69             return AVERROR_INVALIDDATA;
  70
  71         num_clock_ts = sei_num_clock_ts_table[h->sei_pic_struct];
  72
  73         for (i = 0; i < num_clock_ts; i++) {
  74             if (get_bits(&h->gb, 1)) {                /* clock_timestamp_flag */
  75                 unsigned int full_timestamp_flag;
  76
  77                 h->sei_ct_type |= 1 << get_bits(&h->gb, 2);
  78                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* nuit_field_based_flag */
  79                 skip_bits(&h->gb, 5);                 /* counting_type */
  80                 full_timestamp_flag = get_bits(&h->gb, 1);
  81                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* discontinuity_flag */
  82                 skip_bits(&h->gb, 1);                 /* cnt_dropped_flag */
  83                 skip_bits(&h->gb, 8);                 /* n_frames */
  84                 if (full_timestamp_flag) {
  85                     skip_bits(&h->gb, 6);             /* seconds_value 0..59 */
  86                     skip_bits(&h->gb, 6);             /* minutes_value 0..59 */
  87                     skip_bits(&h->gb, 5);             /* hours_value 0..23 */
  88                 } else {
  89                     if (get_bits(&h->gb, 1)) {        /* seconds_flag */
  90                         skip_bits(&h->gb, 6);         /* seconds_value range 0..59 */
  91                         if (get_bits(&h->gb, 1)) {    /* minutes_flag */
  92                             skip_bits(&h->gb, 6);     /* minutes_value 0..59 */
  93                             if (get_bits(&h->gb, 1))  /* hours_flag */
  94                                 skip_bits(&h->gb, 5); /* hours_value 0..23 */
  95                         }
  96                     }
  97                 }
  98                 if (sps->time_offset_length > 0)
  99                     skip_bits(&h->gb,
 100                               sps->time_offset_length); /* time_offset */
 101             }
 102         }
 103
 104         if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 105             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "ct_type:%X pic_struct:%d\n",
 106                    h->sei_ct_type, h->sei_pic_struct);
 107     }
 108     return 0;
 109 }
 110
 111 static int decode_user_data_itu_t_t35(H264Context *h, int size)
 112 {
 113     uint32_t user_identifier;
 114     int dtg_active_format;
 115
 116     if (size < 7)
 117         return -1;
 118     size -= 7;
 119
 120     skip_bits(&h->gb, 8);   // country_code
 121     skip_bits(&h->gb, 16);  // provider_code
 122     user_identifier = get_bits_long(&h->gb, 32);
 123
 124     switch (user_identifier) {
 125         case 0x44544731:    // "DTG1" - AFD_data
 126             if (size < 1)
 127                 return -1;
 128             skip_bits(&h->gb, 1);
 129             if (get_bits(&h->gb, 1)) {
 130                 skip_bits(&h->gb, 6);
 131                 if (size < 2)
 132                     return -1;
 133                 skip_bits(&h->gb, 4);
 134                 dtg_active_format = get_bits(&h->gb, 4);
 135                 h->avctx->dtg_active_format = dtg_active_format;
 136             } else {
 137                 skip_bits(&h->gb, 6);
 138             }
 139             break;
 140         default:
 141             skip_bits(&h->gb, size * 8);
 142             break;
 143     }
 144
 145     return 0;
 146 }
 147
 148 static int decode_unregistered_user_data(H264Context *h, int size)
 149 {
 150     uint8_t user_data[16 + 256];
 151     int e, build, i;
 152
 153     if (size < 16)
 154         return AVERROR_INVALIDDATA;
 155
 156     for (i = 0; i < sizeof(user_data) - 1 && i < size; i++)
 157         user_data[i] = get_bits(&h->gb, 8);
 158
 159     user_data[i] = 0;
 160     e = sscanf(user_data + 16, "x264 - core %d", &build);
 161     if (e == 1 && build > 0)
 162         h->x264_build = build;
 163     if (e == 1 && build == 1 && !strncmp(user_data+16, "x264 - core 0000", 16))
 164         h->x264_build = 67;
 165
 166     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_BUGS)
 167         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "user data:\"%s\"\n", user_data + 16);
 168
 169     for (; i < size; i++)
 170         skip_bits(&h->gb, 8);
 171
 172     return 0;
 173 }
 174
 175 static int decode_recovery_point(H264Context *h)
 176 {
 177     h->sei_recovery_frame_cnt = get_ue_golomb(&h->gb);
 178
 179     /* 1b exact_match_flag,
 180      * 1b broken_link_flag,
 181      * 2b changing_slice_group_idc */
 182     skip_bits(&h->gb, 4);
 183
 184     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 185         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "sei_recovery_frame_cnt: %d\n", h->sei_recovery_frame_cnt);
 186
 187     return 0;
 188 }
 189
 190 static int decode_buffering_period(H264Context *h)
 191 {
 192     unsigned int sps_id;
 193     int sched_sel_idx;
 194     SPS *sps;
 195
 196     sps_id = get_ue_golomb_31(&h->gb);
 197     if (sps_id > 31 || !h->sps_buffers[sps_id]) {
 198         av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR,
 199                "non-existing SPS %d referenced in buffering period\n", sps_id);
 200         return AVERROR_INVALIDDATA;
 201     }
 202     sps = h->sps_buffers[sps_id];
 203
 204     // NOTE: This is really so duplicated in the standard... See H.264, D.1.1
 205     if (sps->nal_hrd_parameters_present_flag) {
 206         for (sched_sel_idx = 0; sched_sel_idx < sps->cpb_cnt; sched_sel_idx++) {
 207             h->initial_cpb_removal_delay[sched_sel_idx] =
 208                 get_bits_long(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 209             // initial_cpb_removal_delay_offset
 210             skip_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 211         }
 212     }
 213     if (sps->vcl_hrd_parameters_present_flag) {
 214         for (sched_sel_idx = 0; sched_sel_idx < sps->cpb_cnt; sched_sel_idx++) {
 215             h->initial_cpb_removal_delay[sched_sel_idx] =
 216                 get_bits_long(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 217             // initial_cpb_removal_delay_offset
 218             skip_bits(&h->gb, sps->initial_cpb_removal_delay_length);
 219         }
 220     }
 221
 222     h->sei_buffering_period_present = 1;
 223     return 0;
 224 }
 225
 226 static int decode_frame_packing(H264Context *h, int size) {
 227     int bits = get_bits_left(&h->gb);
 228
 229     h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_id          = get_ue_golomb(&h->gb);
 230     h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_cancel_flag = get_bits(&h->gb, 1);
 231     if (!h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_cancel_flag) {
 232         h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_type  = get_bits(&h->gb, 7);
 233         h->sei_fpa.quincunx_sampling_flag          = get_bits(&h->gb, 1);
 234         h->sei_fpa.content_interpretation_type     = get_bits(&h->gb, 6);
 235         skip_bits(&h->gb, 1); /* spatial_flipping_flag */
 236         skip_bits(&h->gb, 1); /* frame0_flipped_flag */
 237         skip_bits(&h->gb, 1); /* field_views_flag */
 238         skip_bits(&h->gb, 1); /* current_frame_is_frame0_flag */
 239         skip_bits(&h->gb, 1); /* frame0_self_contained_flag */
 240         skip_bits(&h->gb, 1); /* frame1_self_contained_flag */
 241         if (!h->sei_fpa.quincunx_sampling_flag && h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_type != 5) {
 242             skip_bits(&h->gb, 4); /* frame0_grid_position_x */
 243             skip_bits(&h->gb, 4); /* frame0_grid_position_y */
 244             skip_bits(&h->gb, 4); /* frame1_grid_position_x */
 245             skip_bits(&h->gb, 4); /* frame1_grid_position_y */
 246         }
 247         skip_bits(&h->gb, 8); /* frame_packing_arrangement_reserved_byte */
 248         h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_repetition_period = get_ue_golomb(&h->gb) /* frame_packing_arrangement_repetition_period */;
 249     }
 250     skip_bits(&h->gb, 1); /* frame_packing_arrangement_extension_flag */
 251
 252     if (h->avctx->debug & FF_DEBUG_PICT_INFO)
 253         av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "SEI FPA %d %d %d %d %d %d\n",
 254                                        h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_id,
 255                                        h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_cancel_flag,
 256                                        h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_type,
 257                                        h->sei_fpa.quincunx_sampling_flag,
 258                                        h->sei_fpa.content_interpretation_type,
 259                                        h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_repetition_period);
 260     skip_bits_long(&h->gb, 8 * size - (bits - get_bits_left(&h->gb)));
 261     return 0;
 262 }
 263
 264 int ff_h264_decode_sei(H264Context *h)
 265 {
 266     while (get_bits_left(&h->gb) > 16) {
 267         int type = 0;
 268         unsigned size = 0;
 269         unsigned next;
 270         int ret  = 0;
 271
 272         do {
 273             if (get_bits_left(&h->gb) < 8)
 274                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 275             type += show_bits(&h->gb, 8);
 276         } while (get_bits(&h->gb, 8) == 255);
 277
 278         do {
 279             if (get_bits_left(&h->gb) < 8)
 280                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 281             size += show_bits(&h->gb, 8);
 282         } while (get_bits(&h->gb, 8) == 255);
 283
 284         if (h->avctx->debug&FF_DEBUG_STARTCODE)
 285             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "SEI %d len:%d\n", type, size);
 286
 287         if (size > get_bits_left(&h->gb) / 8) {
 288             av_log(h->avctx, AV_LOG_ERROR, "SEI type %d size %d truncated at %d\n",
 289                    type, 8*size, get_bits_left(&h->gb));
 290             return AVERROR_INVALIDDATA;
 291         }
 292         next = get_bits_count(&h->gb) + 8 * size;
 293
 294         switch (type) {
 295         case SEI_TYPE_PIC_TIMING: // Picture timing SEI
 296             ret = decode_picture_timing(h);
 297             if (ret < 0)
 298                 return ret;
 299             break;
 300         case SEI_TYPE_USER_DATA_ITU_T_T35:
 301             if (decode_user_data_itu_t_t35(h, size) < 0)
 302                 return -1;
 303             break;
 304         case SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED:
 305             ret = decode_unregistered_user_data(h, size);
 306             if (ret < 0)
 307                 return ret;
 308             break;
 309         case SEI_TYPE_RECOVERY_POINT:
 310             ret = decode_recovery_point(h);
 311             if (ret < 0)
 312                 return ret;
 313             break;
 314         case SEI_BUFFERING_PERIOD:
 315             ret = decode_buffering_period(h);
 316             if (ret < 0)
 317                 return ret;
 318             break;
 319         case SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 320             if (decode_frame_packing(h, size) < 0)
 321                 return -1;
 322             break;
 323         default:
 324             av_log(h->avctx, AV_LOG_DEBUG, "unknown SEI type %d\n", type);
 325         }
 326         skip_bits_long(&h->gb, next - get_bits_count(&h->gb));
 327
 328         // FIXME check bits here
 329         align_get_bits(&h->gb);
 330     }
 331
 332     return 0;
 333 }
 334
 335 const char* ff_h264_sei_stereo_mode(H264Context *h)
 336 {
 337     if (h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_cancel_flag == 0) {
 338         switch (h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_type) {
 339             case SEI_FPA_TYPE_CHECKERBOARD:
 340                 if (h->sei_fpa.content_interpretation_type == 2)
 341                     return "checkerboard_rl";
 342                 else
 343                     return "checkerboard_lr";
 344             case SEI_FPA_TYPE_INTERLEAVE_COLUMN:
 345                 if (h->sei_fpa.content_interpretation_type == 2)
 346                     return "col_interleaved_rl";
 347                 else
 348                     return "col_interleaved_lr";
 349             case SEI_FPA_TYPE_INTERLEAVE_ROW:
 350                 if (h->sei_fpa.content_interpretation_type == 2)
 351                     return "row_interleaved_rl";
 352                 else
 353                     return "row_interleaved_lr";
 354             case SEI_FPA_TYPE_SIDE_BY_SIDE:
 355                 if (h->sei_fpa.content_interpretation_type == 2)
 356                     return "right_left";
 357                 else
 358                     return "left_right";
 359             case SEI_FPA_TYPE_TOP_BOTTOM:
 360                 if (h->sei_fpa.content_interpretation_type == 2)
 361                     return "bottom_top";
 362                 else
 363                     return "top_bottom";
 364             case SEI_FPA_TYPE_INTERLEAVE_TEMPORAL:
 365                 if (h->sei_fpa.content_interpretation_type == 2)
 366                     return "block_rl";
 367                 else
 368                     return "block_lr";
 369             case SEI_FPA_TYPE_2D:
 370             default:
 371                 return "mono";
 372         }
 373     } else if (h->sei_fpa.frame_packing_arrangement_cancel_flag == 1) {
 374         return "mono";
 375     } else {
 376         return NULL;
 377     }
 378 }