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

   1 /*
   2  * MLP parser
   3  * Copyright (c) 2007 Ian Caulfield
   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  * MLP parser
  25  */
  26
  27 #include <stdint.h>
  28
  29 #include "libavutil/crc.h"
  30 #include "libavutil/audioconvert.h"
  31 #include "get_bits.h"
  32 #include "parser.h"
  33 #include "mlp_parser.h"
  34 #include "mlp.h"
  35
  36 static const uint8_t mlp_quants[16] = {
  37     16, 20, 24, 0, 0, 0, 0, 0,
  38      0,  0,  0, 0, 0, 0, 0, 0,
  39 };
  40
  41 static const uint8_t mlp_channels[32] = {
  42     1, 2, 3, 4, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 4, 5, 6, 4, 5, 4,
  43     5, 6, 5, 5, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  44 };
  45
  46 static const uint64_t mlp_layout[32] = {
  47     AV_CH_LAYOUT_MONO,
  48     AV_CH_LAYOUT_STEREO,
  49     AV_CH_LAYOUT_2_1,
  50     AV_CH_LAYOUT_2_2,
  51     AV_CH_LAYOUT_STEREO|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  52     AV_CH_LAYOUT_2_1|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  53     AV_CH_LAYOUT_2_2|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  54     AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
  55     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  56     AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
  57     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  58     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  59     AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
  60     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  61     AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
  62     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  63     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  64     AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
  65     AV_CH_LAYOUT_2_2|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  66     AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
  67     AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
  68     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  69 };
  70
  71 static const uint8_t thd_chancount[13] = {
  72 //  LR    C   LFE  LRs LRvh  LRc LRrs  Cs   Ts  LRsd  LRw  Cvh  LFE2
  73      2,   1,   1,   2,   2,   2,   2,   1,   1,   2,   2,   1,   1
  74 };
  75
  76 static const uint64_t thd_layout[13] = {
  77     AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT,                     // LR
  78     AV_CH_FRONT_CENTER,                                     // C
  79     AV_CH_LOW_FREQUENCY,                                    // LFE
  80     AV_CH_SIDE_LEFT|AV_CH_SIDE_RIGHT,                       // LRs
  81     AV_CH_TOP_FRONT_LEFT|AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT,             // LRvh
  82     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER|AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER, // LRc
  83     AV_CH_BACK_LEFT|AV_CH_BACK_RIGHT,                       // LRrs
  84     AV_CH_BACK_CENTER,                                      // Cs
  85     AV_CH_TOP_CENTER,                                       // Ts
  86     AV_CH_SIDE_LEFT|AV_CH_SIDE_RIGHT,                       // LRsd
  87     AV_CH_WIDE_LEFT|AV_CH_WIDE_RIGHT,                       // LRw
  88     AV_CH_TOP_FRONT_CENTER,                                 // Cvh
  89     AV_CH_LOW_FREQUENCY                                     // LFE2
  90 };
  91
  92 static int mlp_samplerate(int in)
  93 {
  94     if (in == 0xF)
  95         return 0;
  96
  97     return (in & 8 ? 44100 : 48000) << (in & 7) ;
  98 }
  99
 100 static int truehd_channels(int chanmap)
 101 {
 102     int channels = 0, i;
 103
 104     for (i = 0; i < 13; i++)
 105         channels += thd_chancount[i] * ((chanmap >> i) & 1);
 106
 107     return channels;
 108 }
 109
 110 static uint64_t truehd_layout(int chanmap)
 111 {
 112     int i;
 113     uint64_t layout = 0;
 114
 115     for (i = 0; i < 13; i++)
 116         layout |= thd_layout[i] * ((chanmap >> i) & 1);
 117
 118     return layout;
 119 }
 120
 121 /** Read a major sync info header - contains high level information about
 122  *  the stream - sample rate, channel arrangement etc. Most of this
 123  *  information is not actually necessary for decoding, only for playback.
 124  *  gb must be a freshly initialized GetBitContext with no bits read.
 125  */
 126
 127 int ff_mlp_read_major_sync(void *log, MLPHeaderInfo *mh, GetBitContext *gb)
 128 {
 129     int ratebits;
 130     uint16_t checksum;
 131
 132     assert(get_bits_count(gb) == 0);
 133
 134     if (gb->size_in_bits < 28 << 3) {
 135         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "packet too short, unable to read major sync\n");
 136         return -1;
 137     }
 138
 139     checksum = ff_mlp_checksum16(gb->buffer, 26);
 140     if (checksum != AV_RL16(gb->buffer+26)) {
 141         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "major sync info header checksum error\n");
 142         return AVERROR_INVALIDDATA;
 143     }
 144
 145     if (get_bits_long(gb, 24) != 0xf8726f) /* Sync words */
 146         return AVERROR_INVALIDDATA;
 147
 148     mh->stream_type = get_bits(gb, 8);
 149
 150     if (mh->stream_type == 0xbb) {
 151         mh->group1_bits = mlp_quants[get_bits(gb, 4)];
 152         mh->group2_bits = mlp_quants[get_bits(gb, 4)];
 153
 154         ratebits = get_bits(gb, 4);
 155         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 156         mh->group2_samplerate = mlp_samplerate(get_bits(gb, 4));
 157
 158         skip_bits(gb, 11);
 159
 160         mh->channels_mlp = get_bits(gb, 5);
 161     } else if (mh->stream_type == 0xba) {
 162         mh->group1_bits = 24; // TODO: Is this information actually conveyed anywhere?
 163         mh->group2_bits = 0;
 164
 165         ratebits = get_bits(gb, 4);
 166         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 167         mh->group2_samplerate = 0;
 168
 169         skip_bits(gb, 8);
 170
 171         mh->channels_thd_stream1 = get_bits(gb, 5);
 172
 173         skip_bits(gb, 2);
 174
 175         mh->channels_thd_stream2 = get_bits(gb, 13);
 176     } else
 177         return AVERROR_INVALIDDATA;
 178
 179     mh->access_unit_size = 40 << (ratebits & 7);
 180     mh->access_unit_size_pow2 = 64 << (ratebits & 7);
 181
 182     skip_bits_long(gb, 48);
 183
 184     mh->is_vbr = get_bits1(gb);
 185
 186     mh->peak_bitrate = (get_bits(gb, 15) * mh->group1_samplerate + 8) >> 4;
 187
 188     mh->num_substreams = get_bits(gb, 4);
 189
 190     skip_bits_long(gb, 4 + 11 * 8);
 191
 192     return 0;
 193 }
 194
 195 typedef struct MLPParseContext
 196 {
 197     ParseContext pc;
 198
 199     int bytes_left;
 200
 201     int in_sync;
 202
 203     int num_substreams;
 204 } MLPParseContext;
 205
 206 static av_cold int mlp_init(AVCodecParserContext *s)
 207 {
 208     ff_mlp_init_crc();
 209     return 0;
 210 }
 211
 212 static int mlp_parse(AVCodecParserContext *s,
 213                      AVCodecContext *avctx,
 214                      const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 215                      const uint8_t *buf, int buf_size)
 216 {
 217     MLPParseContext *mp = s->priv_data;
 218     int sync_present;
 219     uint8_t parity_bits;
 220     int next;
 221     int i, p = 0;
 222
 223     *poutbuf_size = 0;
 224     if (buf_size == 0)
 225         return 0;
 226
 227     if (!mp->in_sync) {
 228         // Not in sync - find a major sync header
 229
 230         for (i = 0; i < buf_size; i++) {
 231             mp->pc.state = (mp->pc.state << 8) | buf[i];
 232             if ((mp->pc.state & 0xfffffffe) == 0xf8726fba &&
 233                 // ignore if we do not have the data for the start of header
 234                 mp->pc.index + i >= 7) {
 235                 mp->in_sync = 1;
 236                 mp->bytes_left = 0;
 237                 break;
 238             }
 239         }
 240
 241         if (!mp->in_sync) {
 242             ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size);
 243             return buf_size;
 244         }
 245
 246         ff_combine_frame(&mp->pc, i - 7, &buf, &buf_size);
 247
 248         return i - 7;
 249     }
 250
 251     if (mp->bytes_left == 0) {
 252         // Find length of this packet
 253
 254         /* Copy overread bytes from last frame into buffer. */
 255         for(; mp->pc.overread>0; mp->pc.overread--) {
 256             mp->pc.buffer[mp->pc.index++]= mp->pc.buffer[mp->pc.overread_index++];
 257         }
 258
 259         if (mp->pc.index + buf_size < 2) {
 260             ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size);
 261             return buf_size;
 262         }
 263
 264         mp->bytes_left = ((mp->pc.index > 0 ? mp->pc.buffer[0] : buf[0]) << 8)
 265                        |  (mp->pc.index > 1 ? mp->pc.buffer[1] : buf[1-mp->pc.index]);
 266         mp->bytes_left = (mp->bytes_left & 0xfff) * 2;
 267         mp->bytes_left -= mp->pc.index;
 268     }
 269
 270     next = (mp->bytes_left > buf_size) ? END_NOT_FOUND : mp->bytes_left;
 271
 272     if (ff_combine_frame(&mp->pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
 273         mp->bytes_left -= buf_size;
 274         return buf_size;
 275     }
 276
 277     mp->bytes_left = 0;
 278
 279     sync_present = (AV_RB32(buf + 4) & 0xfffffffe) == 0xf8726fba;
 280
 281     if (!sync_present) {
 282         /* The first nibble of a frame is a parity check of the 4-byte
 283          * access unit header and all the 2- or 4-byte substream headers. */
 284         // Only check when this isn't a sync frame - syncs have a checksum.
 285
 286         parity_bits = 0;
 287         for (i = -1; i < mp->num_substreams; i++) {
 288             parity_bits ^= buf[p++];
 289             parity_bits ^= buf[p++];
 290
 291             if (i < 0 || buf[p-2] & 0x80) {
 292                 parity_bits ^= buf[p++];
 293                 parity_bits ^= buf[p++];
 294             }
 295         }
 296
 297         if ((((parity_bits >> 4) ^ parity_bits) & 0xF) != 0xF) {
 298             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "mlpparse: Parity check failed.\n");
 299             goto lost_sync;
 300         }
 301     } else {
 302         GetBitContext gb;
 303         MLPHeaderInfo mh;
 304
 305         init_get_bits(&gb, buf + 4, (buf_size - 4) << 3);
 306         if (ff_mlp_read_major_sync(avctx, &mh, &gb) < 0)
 307             goto lost_sync;
 308
 309         avctx->bits_per_raw_sample = mh.group1_bits;
 310         if (avctx->bits_per_raw_sample > 16)
 311             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
 312         else
 313             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 314         avctx->sample_rate = mh.group1_samplerate;
 315         s->duration = mh.access_unit_size;
 316
 317         if (mh.stream_type == 0xbb) {
 318             /* MLP stream */
 319             avctx->channels = mlp_channels[mh.channels_mlp];
 320             avctx->channel_layout = mlp_layout[mh.channels_mlp];
 321         } else { /* mh.stream_type == 0xba */
 322             /* TrueHD stream */
 323             if (mh.channels_thd_stream2) {
 324                 avctx->channels = truehd_channels(mh.channels_thd_stream2);
 325                 avctx->channel_layout = truehd_layout(mh.channels_thd_stream2);
 326             } else {
 327                 avctx->channels = truehd_channels(mh.channels_thd_stream1);
 328                 avctx->channel_layout = truehd_layout(mh.channels_thd_stream1);
 329             }
 330         }
 331
 332         if (!mh.is_vbr) /* Stream is CBR */
 333             avctx->bit_rate = mh.peak_bitrate;
 334
 335         mp->num_substreams = mh.num_substreams;
 336     }
 337
 338     *poutbuf = buf;
 339     *poutbuf_size = buf_size;
 340
 341     return next;
 342
 343 lost_sync:
 344     mp->in_sync = 0;
 345     return 1;
 346 }
 347
 348 AVCodecParser ff_mlp_parser = {
 349     .codec_ids      = { CODEC_ID_MLP, CODEC_ID_TRUEHD },
 350     .priv_data_size = sizeof(MLPParseContext),
 351     .parser_init    = mlp_init,
 352     .parser_parse   = mlp_parse,
 353     .parser_close   = ff_parse_close,
 354 };