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_ps.h"
  27 #include "hevc_sei.h"
  28
  29 static int decode_nal_sei_decoded_picture_hash(HEVCSEIPictureHash *s, GetBitContext *gb)
  30 {
  31     int cIdx, i;
  32     uint8_t hash_type;
  33     //uint16_t picture_crc;
  34     //uint32_t picture_checksum;
  35     hash_type = get_bits(gb, 8);
  36
  37     for (cIdx = 0; cIdx < 3/*((s->sps->chroma_format_idc == 0) ? 1 : 3)*/; cIdx++) {
  38         if (hash_type == 0) {
  39             s->is_md5 = 1;
  40             for (i = 0; i < 16; i++)
  41                 s->md5[cIdx][i] = get_bits(gb, 8);
  42         } else if (hash_type == 1) {
  43             // picture_crc = get_bits(gb, 16);
  44             skip_bits(gb, 16);
  45         } else if (hash_type == 2) {
  46             // picture_checksum = get_bits_long(gb, 32);
  47             skip_bits(gb, 32);
  48         }
  49     }
  50     return 0;
  51 }
  52
  53 static int decode_nal_sei_mastering_display_info(HEVCSEIMasteringDisplay *s, GetBitContext *gb)
  54 {
  55     int i;
  56     // Mastering primaries
  57     for (i = 0; i < 3; i++) {
  58         s->display_primaries[i][0] = get_bits(gb, 16);
  59         s->display_primaries[i][1] = get_bits(gb, 16);
  60     }
  61     // White point (x, y)
  62     s->white_point[0] = get_bits(gb, 16);
  63     s->white_point[1] = get_bits(gb, 16);
  64
  65     // Max and min luminance of mastering display
  66     s->max_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  67     s->min_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  68
  69     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  70     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  71     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  72     s->present = 2;
  73     return 0;
  74 }
  75
  76 static int decode_nal_sei_content_light_info(HEVCSEIContentLight *s, GetBitContext *gb)
  77 {
  78     // Max and average light levels
  79     s->max_content_light_level     = get_bits_long(gb, 16);
  80     s->max_pic_average_light_level = get_bits_long(gb, 16);
  81     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  82     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  83     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  84     s->present = 2;
  85     return  0;
  86 }
  87
  88 static int decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(HEVCSEIFramePacking *s, GetBitContext *gb)
  89 {
  90     get_ue_golomb_long(gb);             // frame_packing_arrangement_id
  91     s->present = !get_bits1(gb);
  92
  93     if (s->present) {
  94         s->arrangement_type               = get_bits(gb, 7);
  95         s->quincunx_subsampling           = get_bits1(gb);
  96         s->content_interpretation_type    = get_bits(gb, 6);
  97
  98         // spatial_flipping_flag, frame0_flipped_flag, field_views_flag
  99         skip_bits(gb, 3);
 100         s->current_frame_is_frame0_flag = get_bits1(gb);
 101         // frame0_self_contained_flag, frame1_self_contained_flag
 102         skip_bits(gb, 2);
 103
 104         if (!s->quincunx_subsampling && s->arrangement_type != 5)
 105             skip_bits(gb, 16);  // frame[01]_grid_position_[xy]
 106         skip_bits(gb, 8);       // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 107         skip_bits1(gb);         // frame_packing_arrangement_persistence_flag
 108     }
 109     skip_bits1(gb);             // upsampled_aspect_ratio_flag
 110     return 0;
 111 }
 112
 113 static int decode_nal_sei_display_orientation(HEVCSEIDisplayOrientation *s, GetBitContext *gb)
 114 {
 115     s->present = !get_bits1(gb);
 116
 117     if (s->present) {
 118         s->hflip = get_bits1(gb);     // hor_flip
 119         s->vflip = get_bits1(gb);     // ver_flip
 120
 121         s->anticlockwise_rotation = get_bits(gb, 16);
 122         skip_bits1(gb);     // display_orientation_persistence_flag
 123     }
 124
 125     return 0;
 126 }
 127
 128 static int decode_nal_sei_pic_timing(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb, const HEVCParamSets *ps,
 129                                      void *logctx, int size)
 130 {
 131     HEVCSEIPictureTiming *h = &s->picture_timing;
 132     HEVCSPS *sps;
 133
 134     if (!ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id])
 135         return(AVERROR(ENOMEM));
 136     sps = (HEVCSPS*)ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id]->data;
 137
 138     if (sps->vui.frame_field_info_present_flag) {
 139         int pic_struct = get_bits(gb, 4);
 140         h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_UNKNOWN;
 141         if (pic_struct == 2 || pic_struct == 10 || pic_struct == 12) {
 142             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "BOTTOM Field\n");
 143             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_BOTTOM_FIELD;
 144         } else if (pic_struct == 1 || pic_struct == 9 || pic_struct == 11) {
 145             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "TOP Field\n");
 146             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_TOP_FIELD;
 147         }
 148         get_bits(gb, 2);                   // source_scan_type
 149         get_bits(gb, 1);                   // duplicate_flag
 150         skip_bits1(gb);
 151         size--;
 152     }
 153     skip_bits_long(gb, 8 * size);
 154
 155     return 0;
 156 }
 157
 158 static int decode_registered_user_data_closed_caption(HEVCSEIA53Caption *s, GetBitContext *gb,
 159                                                       int size)
 160 {
 161     int flag;
 162     int user_data_type_code;
 163     int cc_count;
 164
 165     if (size < 3)
 166        return AVERROR(EINVAL);
 167
 168     user_data_type_code = get_bits(gb, 8);
 169     if (user_data_type_code == 0x3) {
 170         skip_bits(gb, 1); // reserved
 171
 172         flag = get_bits(gb, 1); // process_cc_data_flag
 173         if (flag) {
 174             skip_bits(gb, 1);
 175             cc_count = get_bits(gb, 5);
 176             skip_bits(gb, 8); // reserved
 177             size -= 2;
 178
 179             if (cc_count && size >= cc_count * 3) {
 180                 const uint64_t new_size = (s->a53_caption_size + cc_count
 181                                            * UINT64_C(3));
 182                 int i, ret;
 183
 184                 if (new_size > INT_MAX)
 185                     return AVERROR(EINVAL);
 186
 187                 /* Allow merging of the cc data from two fields. */
 188                 ret = av_reallocp(&s->a53_caption, new_size);
 189                 if (ret < 0)
 190                     return ret;
 191
 192                 for (i = 0; i < cc_count; i++) {
 193                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 194                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 195                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 196                 }
 197                 skip_bits(gb, 8); // marker_bits
 198             }
 199         }
 200     } else {
 201         int i;
 202         for (i = 0; i < size - 1; i++)
 203             skip_bits(gb, 8);
 204     }
 205
 206     return 0;
 207 }
 208
 209 static int decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb,
 210                                                          int size)
 211 {
 212     uint32_t country_code;
 213     uint32_t user_identifier;
 214
 215     if (size < 7)
 216         return AVERROR(EINVAL);
 217     size -= 7;
 218
 219     country_code = get_bits(gb, 8);
 220     if (country_code == 0xFF) {
 221         skip_bits(gb, 8);
 222         size--;
 223     }
 224
 225     skip_bits(gb, 8);
 226     skip_bits(gb, 8);
 227
 228     user_identifier = get_bits_long(gb, 32);
 229
 230     switch (user_identifier) {
 231         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):
 232             return decode_registered_user_data_closed_caption(&s->a53_caption, gb, size);
 233         default:
 234             skip_bits_long(gb, size * 8);
 235             break;
 236     }
 237     return 0;
 238 }
 239
 240 static int decode_nal_sei_active_parameter_sets(HEVCSEI *s, GetBitContext *gb, void *logctx)
 241 {
 242     int num_sps_ids_minus1;
 243     int i;
 244     unsigned active_seq_parameter_set_id;
 245
 246     get_bits(gb, 4); // active_video_parameter_set_id
 247     get_bits(gb, 1); // self_contained_cvs_flag
 248     get_bits(gb, 1); // num_sps_ids_minus1
 249     num_sps_ids_minus1 = get_ue_golomb_long(gb); // num_sps_ids_minus1
 250
 251     if (num_sps_ids_minus1 < 0 || num_sps_ids_minus1 > 15) {
 252         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "num_sps_ids_minus1 %d invalid\n", num_sps_ids_minus1);
 253         return AVERROR_INVALIDDATA;
 254     }
 255
 256     active_seq_parameter_set_id = get_ue_golomb_long(gb);
 257     if (active_seq_parameter_set_id >= HEVC_MAX_SPS_COUNT) {
 258         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "active_parameter_set_id %d invalid\n", active_seq_parameter_set_id);
 259         return AVERROR_INVALIDDATA;
 260     }
 261     s->active_seq_parameter_set_id = active_seq_parameter_set_id;
 262
 263     for (i = 1; i <= num_sps_ids_minus1; i++)
 264         get_ue_golomb_long(gb); // active_seq_parameter_set_id[i]
 265
 266     return 0;
 267 }
 268
 269 static int decode_nal_sei_alternative_transfer(HEVCSEIAlternativeTransfer *s, GetBitContext *gb)
 270 {
 271     s->present = 1;
 272     s->preferred_transfer_characteristics = get_bits(gb, 8);
 273     return 0;
 274 }
 275
 276 static int decode_nal_sei_prefix(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 277                                  const HEVCParamSets *ps, int type, int size)
 278 {
 279     switch (type) {
 280     case 256:  // Mismatched value from HM 8.1
 281         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 282     case HEVC_SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 283         return decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(&s->frame_packing, gb);
 284     case HEVC_SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 285         return decode_nal_sei_display_orientation(&s->display_orientation, gb);
 286     case HEVC_SEI_TYPE_PICTURE_TIMING:
 287         return decode_nal_sei_pic_timing(s, gb, ps, logctx, size);
 288     case HEVC_SEI_TYPE_MASTERING_DISPLAY_INFO:
 289         return decode_nal_sei_mastering_display_info(&s->mastering_display, gb);
 290     case HEVC_SEI_TYPE_CONTENT_LIGHT_LEVEL_INFO:
 291         return decode_nal_sei_content_light_info(&s->content_light, gb);
 292     case HEVC_SEI_TYPE_ACTIVE_PARAMETER_SETS:
 293         return decode_nal_sei_active_parameter_sets(s, gb, logctx);
 294     case HEVC_SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED_ITU_T_T35:
 295         return decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(s, gb, size);
 296     case HEVC_SEI_TYPE_ALTERNATIVE_TRANSFER_CHARACTERISTICS:
 297         return decode_nal_sei_alternative_transfer(&s->alternative_transfer, gb);
 298     default:
 299         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 300         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 301         return 0;
 302     }
 303 }
 304
 305 static int decode_nal_sei_suffix(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 306                                  int type, int size)
 307 {
 308     switch (type) {
 309     case HEVC_SEI_TYPE_DECODED_PICTURE_HASH:
 310         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 311     default:
 312         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped SUFFIX SEI %d\n", type);
 313         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 314         return 0;
 315     }
 316 }
 317
 318 static int decode_nal_sei_message(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 319                                   const HEVCParamSets *ps, int nal_unit_type)
 320 {
 321     int payload_type = 0;
 322     int payload_size = 0;
 323     int byte = 0xFF;
 324     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SEI\n");
 325
 326     while (byte == 0xFF) {
 327         if (get_bits_left(gb) < 16 || payload_type > INT_MAX - 255)
 328             return AVERROR_INVALIDDATA;
 329         byte          = get_bits(gb, 8);
 330         payload_type += byte;
 331     }
 332     byte = 0xFF;
 333     while (byte == 0xFF) {
 334         if (get_bits_left(gb) < 8 + 8LL*payload_size)
 335             return AVERROR_INVALIDDATA;
 336         byte          = get_bits(gb, 8);
 337         payload_size += byte;
 338     }
 339     if (nal_unit_type == HEVC_NAL_SEI_PREFIX) {
 340         return decode_nal_sei_prefix(gb, logctx, s, ps, payload_type, payload_size);
 341     } else { /* nal_unit_type == NAL_SEI_SUFFIX */
 342         return decode_nal_sei_suffix(gb, logctx, s, payload_type, payload_size);
 343     }
 344 }
 345
 346 static int more_rbsp_data(GetBitContext *gb)
 347 {
 348     return get_bits_left(gb) > 0 && show_bits(gb, 8) != 0x80;
 349 }
 350
 351 int ff_hevc_decode_nal_sei(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEI *s,
 352                            const HEVCParamSets *ps, int type)
 353 {
 354     int ret;
 355
 356     do {
 357         ret = decode_nal_sei_message(gb, logctx, s, ps, type);
 358         if (ret < 0)
 359             return ret;
 360     } while (more_rbsp_data(gb));
 361     return 1;
 362 }
 363
 364 void ff_hevc_reset_sei(HEVCSEI *s)
 365 {
 366     s->a53_caption.a53_caption_size = 0;
 367     av_freep(&s->a53_caption.a53_caption);
 368 }