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

   1 /*
   2  * HEVC Supplementary Enhancement Information messages
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
   5  * Copyright (C) 2012 - 2013 Gildas Cocherel
   6  * Copyright (C) 2013 Vittorio Giovara
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "golomb.h"
  26 #include "hevc.h"
  27
  28 enum HEVC_SEI_TYPE {
  29     SEI_TYPE_BUFFERING_PERIOD                     = 0,
  30     SEI_TYPE_PICTURE_TIMING                       = 1,
  31     SEI_TYPE_PAN_SCAN_RECT                        = 2,
  32     SEI_TYPE_FILLER_PAYLOAD                       = 3,
  33     SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED_ITU_T_T35       = 4,
  34     SEI_TYPE_USER_DATA_UNREGISTERED               = 5,
  35     SEI_TYPE_RECOVERY_POINT                       = 6,
  36     SEI_TYPE_SCENE_INFO                           = 9,
  37     SEI_TYPE_FULL_FRAME_SNAPSHOT                  = 15,
  38     SEI_TYPE_PROGRESSIVE_REFINEMENT_SEGMENT_START = 16,
  39     SEI_TYPE_PROGRESSIVE_REFINEMENT_SEGMENT_END   = 17,
  40     SEI_TYPE_FILM_GRAIN_CHARACTERISTICS           = 19,
  41     SEI_TYPE_POST_FILTER_HINT                     = 22,
  42     SEI_TYPE_TONE_MAPPING_INFO                    = 23,
  43     SEI_TYPE_FRAME_PACKING                        = 45,
  44     SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION                  = 47,
  45     SEI_TYPE_SOP_DESCRIPTION                      = 128,
  46     SEI_TYPE_ACTIVE_PARAMETER_SETS                = 129,
  47     SEI_TYPE_DECODING_UNIT_INFO                   = 130,
  48     SEI_TYPE_TEMPORAL_LEVEL0_INDEX                = 131,
  49     SEI_TYPE_DECODED_PICTURE_HASH                 = 132,
  50     SEI_TYPE_SCALABLE_NESTING                     = 133,
  51     SEI_TYPE_REGION_REFRESH_INFO                  = 134,
  52     SEI_TYPE_MASTERING_DISPLAY_INFO               = 137,
  53     SEI_TYPE_CONTENT_LIGHT_LEVEL_INFO             = 144,
  54 };
  55
  56 static int decode_nal_sei_decoded_picture_hash(HEVCContext *s)
  57 {
  58     int cIdx, i;
  59     uint8_t hash_type;
  60     //uint16_t picture_crc;
  61     //uint32_t picture_checksum;
  62     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
  63     hash_type = get_bits(gb, 8);
  64
  65     for (cIdx = 0; cIdx < 3/*((s->sps->chroma_format_idc == 0) ? 1 : 3)*/; cIdx++) {
  66         if (hash_type == 0) {
  67             s->is_md5 = 1;
  68             for (i = 0; i < 16; i++)
  69                 s->md5[cIdx][i] = get_bits(gb, 8);
  70         } else if (hash_type == 1) {
  71             // picture_crc = get_bits(gb, 16);
  72             skip_bits(gb, 16);
  73         } else if (hash_type == 2) {
  74             // picture_checksum = get_bits_long(gb, 32);
  75             skip_bits(gb, 32);
  76         }
  77     }
  78     return 0;
  79 }
  80
  81 static int decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(HEVCContext *s)
  82 {
  83     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
  84
  85     get_ue_golomb(gb);                  // frame_packing_arrangement_id
  86     s->sei_frame_packing_present = !get_bits1(gb);
  87
  88     if (s->sei_frame_packing_present) {
  89         s->frame_packing_arrangement_type = get_bits(gb, 7);
  90         s->quincunx_subsampling           = get_bits1(gb);
  91         s->content_interpretation_type    = get_bits(gb, 6);
  92
  93         // the following skips spatial_flipping_flag frame0_flipped_flag
  94         // field_views_flag current_frame_is_frame0_flag
  95         // frame0_self_contained_flag frame1_self_contained_flag
  96         skip_bits(gb, 6);
  97
  98         if (!s->quincunx_subsampling && s->frame_packing_arrangement_type != 5)
  99             skip_bits(gb, 16);  // frame[01]_grid_position_[xy]
 100         skip_bits(gb, 8);       // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 101         skip_bits1(gb);         // frame_packing_arrangement_persistance_flag
 102     }
 103     skip_bits1(gb);             // upsampled_aspect_ratio_flag
 104     return 0;
 105 }
 106
 107 static int decode_nal_sei_display_orientation(HEVCContext *s)
 108 {
 109     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 110
 111     s->sei_display_orientation_present = !get_bits1(gb);
 112
 113     if (s->sei_display_orientation_present) {
 114         s->sei_hflip = get_bits1(gb);     // hor_flip
 115         s->sei_vflip = get_bits1(gb);     // ver_flip
 116
 117         s->sei_anticlockwise_rotation = get_bits(gb, 16);
 118         skip_bits1(gb);     // display_orientation_persistence_flag
 119     }
 120
 121     return 0;
 122 }
 123
 124 static int decode_pic_timing(HEVCContext *s)
 125 {
 126     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 127     HEVCSPS *sps;
 128
 129     if (!s->ps.sps_list[s->active_seq_parameter_set_id])
 130         return(AVERROR(ENOMEM));
 131     sps = (HEVCSPS*)s->ps.sps_list[s->active_seq_parameter_set_id]->data;
 132
 133     if (sps->vui.frame_field_info_present_flag) {
 134         int pic_struct = get_bits(gb, 4);
 135         s->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_UNKNOWN;
 136         if (pic_struct == 2) {
 137             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "BOTTOM Field\n");
 138             s->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_BOTTOM_FIELD;
 139         } else if (pic_struct == 1) {
 140             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "TOP Field\n");
 141             s->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_TOP_FIELD;
 142         }
 143         get_bits(gb, 2);                   // source_scan_type
 144         get_bits(gb, 1);                   // duplicate_flag
 145     }
 146     return 1;
 147 }
 148
 149 static int decode_registered_user_data_closed_caption(HEVCContext *s, int size)
 150 {
 151     int flag;
 152     int user_data_type_code;
 153     int cc_count;
 154
 155     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 156
 157     if (size < 3)
 158        return AVERROR(EINVAL);
 159
 160     user_data_type_code = get_bits(gb, 8);
 161     if (user_data_type_code == 0x3) {
 162         skip_bits(gb, 1); // reserved
 163
 164         flag = get_bits(gb, 1); // process_cc_data_flag
 165         if (flag) {
 166             skip_bits(gb, 1);
 167             cc_count = get_bits(gb, 5);
 168             skip_bits(gb, 8); // reserved
 169             size -= 2;
 170
 171             if (cc_count && size >= cc_count * 3) {
 172                 const uint64_t new_size = (s->a53_caption_size + cc_count
 173                                            * UINT64_C(3));
 174                 int i, ret;
 175
 176                 if (new_size > INT_MAX)
 177                     return AVERROR(EINVAL);
 178
 179                 /* Allow merging of the cc data from two fields. */
 180                 ret = av_reallocp(&s->a53_caption, new_size);
 181                 if (ret < 0)
 182                     return ret;
 183
 184                 for (i = 0; i < cc_count; i++) {
 185                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 186                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 187                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 188                 }
 189                 skip_bits(gb, 8); // marker_bits
 190             }
 191         }
 192     } else {
 193         int i;
 194         for (i = 0; i < size - 1; i++)
 195             skip_bits(gb, 8);
 196     }
 197
 198     return 0;
 199 }
 200
 201 static int decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(HEVCContext *s, int size)
 202 {
 203     uint32_t country_code;
 204     uint32_t user_identifier;
 205
 206     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 207
 208     if (size < 7)
 209         return AVERROR(EINVAL);
 210     size -= 7;
 211
 212     country_code = get_bits(gb, 8);
 213     if (country_code == 0xFF) {
 214         skip_bits(gb, 8);
 215         size--;
 216     }
 217
 218     skip_bits(gb, 8);
 219     skip_bits(gb, 8);
 220
 221     user_identifier = get_bits_long(gb, 32);
 222
 223     switch (user_identifier) {
 224         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):
 225             return decode_registered_user_data_closed_caption(s, size);
 226         default:
 227             skip_bits_long(gb, size * 8);
 228             break;
 229     }
 230     return 0;
 231 }
 232
 233 static int active_parameter_sets(HEVCContext *s)
 234 {
 235     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 236     int num_sps_ids_minus1;
 237     int i;
 238     unsigned active_seq_parameter_set_id;
 239
 240     get_bits(gb, 4); // active_video_parameter_set_id
 241     get_bits(gb, 1); // self_contained_cvs_flag
 242     get_bits(gb, 1); // num_sps_ids_minus1
 243     num_sps_ids_minus1 = get_ue_golomb_long(gb); // num_sps_ids_minus1
 244
 245     if (num_sps_ids_minus1 < 0 || num_sps_ids_minus1 > 15) {
 246         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "num_sps_ids_minus1 %d invalid\n", num_sps_ids_minus1);
 247         return AVERROR_INVALIDDATA;
 248     }
 249
 250     active_seq_parameter_set_id = get_ue_golomb_long(gb);
 251     if (active_seq_parameter_set_id >= MAX_SPS_COUNT) {
 252         av_log(s->avctx, AV_LOG_ERROR, "active_parameter_set_id %d invalid\n", active_seq_parameter_set_id);
 253         return AVERROR_INVALIDDATA;
 254     }
 255     s->active_seq_parameter_set_id = active_seq_parameter_set_id;
 256
 257     for (i = 1; i <= num_sps_ids_minus1; i++)
 258         get_ue_golomb_long(gb); // active_seq_parameter_set_id[i]
 259
 260     return 0;
 261 }
 262
 263 static int decode_nal_sei_prefix(HEVCContext *s, int type, int size)
 264 {
 265     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 266
 267     switch (type) {
 268     case 256:  // Mismatched value from HM 8.1
 269         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(s);
 270     case SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 271         return decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(s);
 272     case SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 273         return decode_nal_sei_display_orientation(s);
 274     case SEI_TYPE_PICTURE_TIMING:
 275         {
 276             int ret = decode_pic_timing(s);
 277             av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 278             skip_bits(gb, 8 * size);
 279             return ret;
 280         }
 281     case SEI_TYPE_ACTIVE_PARAMETER_SETS:
 282         active_parameter_sets(s);
 283         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 284         return 0;
 285     case SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED_ITU_T_T35:
 286         return decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(s, size);
 287     default:
 288         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 289         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 290         return 0;
 291     }
 292 }
 293
 294 static int decode_nal_sei_suffix(HEVCContext *s, int type, int size)
 295 {
 296     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 297
 298     switch (type) {
 299     case SEI_TYPE_DECODED_PICTURE_HASH:
 300         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(s);
 301     default:
 302         av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped SUFFIX SEI %d\n", type);
 303         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 304         return 0;
 305     }
 306 }
 307
 308 static int decode_nal_sei_message(HEVCContext *s)
 309 {
 310     GetBitContext *gb = &s->HEVClc->gb;
 311
 312     int payload_type = 0;
 313     int payload_size = 0;
 314     int byte = 0xFF;
 315     av_log(s->avctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SEI\n");
 316
 317     while (byte == 0xFF) {
 318         byte          = get_bits(gb, 8);
 319         payload_type += byte;
 320     }
 321     byte = 0xFF;
 322     while (byte == 0xFF) {
 323         byte          = get_bits(gb, 8);
 324         payload_size += byte;
 325     }
 326     if (s->nal_unit_type == NAL_SEI_PREFIX) {
 327         return decode_nal_sei_prefix(s, payload_type, payload_size);
 328     } else { /* nal_unit_type == NAL_SEI_SUFFIX */
 329         return decode_nal_sei_suffix(s, payload_type, payload_size);
 330     }
 331     return 1;
 332 }
 333
 334 static int more_rbsp_data(GetBitContext *gb)
 335 {
 336     return get_bits_left(gb) > 0 && show_bits(gb, 8) != 0x80;
 337 }
 338
 339 int ff_hevc_decode_nal_sei(HEVCContext *s)
 340 {
 341     int ret;
 342
 343     do {
 344         ret = decode_nal_sei_message(s);
 345         if (ret < 0)
 346             return(AVERROR(ENOMEM));
 347     } while (more_rbsp_data(&s->HEVClc->gb));
 348     return 1;
 349 }