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 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  * MLP parser
  25  */
  26
  27 #include <stdint.h>
  28
  29 #include "libavutil/channel_layout.h"
  30 #include "libavutil/crc.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 const uint64_t ff_mlp_layout[32] = {
  47     AV_CH_LAYOUT_MONO,
  48     AV_CH_LAYOUT_STEREO,
  49     AV_CH_LAYOUT_2_1,
  50     AV_CH_LAYOUT_QUAD,
  51     AV_CH_LAYOUT_STEREO|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  52     AV_CH_LAYOUT_2_1|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  53     AV_CH_LAYOUT_QUAD|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  54     AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
  55     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  56     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
  57     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  58     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  59     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
  60     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  61     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
  62     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  63     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  64     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
  65     AV_CH_LAYOUT_QUAD|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  66     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
  67     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
  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_SURROUND_DIRECT_LEFT|AV_CH_SURROUND_DIRECT_RIGHT, // LRsd
  87     AV_CH_WIDE_LEFT|AV_CH_WIDE_RIGHT,                       // LRw
  88     AV_CH_TOP_FRONT_CENTER,                                 // Cvh
  89     AV_CH_LOW_FREQUENCY_2,                                  // 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 uint64_t ff_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, channel_arrangement;
 130     uint16_t checksum;
 131
 132     av_assert1(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->channel_arrangement=
 161         channel_arrangement    = get_bits(gb, 5);
 162         mh->channels_mlp       = mlp_channels[channel_arrangement];
 163         mh->channel_layout_mlp = ff_mlp_layout[channel_arrangement];
 164     } else if (mh->stream_type == 0xba) {
 165         mh->group1_bits = 24; // TODO: Is this information actually conveyed anywhere?
 166         mh->group2_bits = 0;
 167
 168         ratebits = get_bits(gb, 4);
 169         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 170         mh->group2_samplerate = 0;
 171
 172         skip_bits(gb, 8);
 173
 174         mh->channel_arrangement=
 175         channel_arrangement            = get_bits(gb, 5);
 176         mh->channels_thd_stream1       = truehd_channels(channel_arrangement);
 177         mh->channel_layout_thd_stream1 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 178
 179         skip_bits(gb, 2);
 180
 181         channel_arrangement            = get_bits(gb, 13);
 182         mh->channels_thd_stream2       = truehd_channels(channel_arrangement);
 183         mh->channel_layout_thd_stream2 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 184     } else
 185         return AVERROR_INVALIDDATA;
 186
 187     mh->access_unit_size = 40 << (ratebits & 7);
 188     mh->access_unit_size_pow2 = 64 << (ratebits & 7);
 189
 190     skip_bits_long(gb, 48);
 191
 192     mh->is_vbr = get_bits1(gb);
 193
 194     mh->peak_bitrate = (get_bits(gb, 15) * mh->group1_samplerate + 8) >> 4;
 195
 196     mh->num_substreams = get_bits(gb, 4);
 197
 198     skip_bits_long(gb, 4 + 11 * 8);
 199
 200     return 0;
 201 }
 202
 203 typedef struct MLPParseContext
 204 {
 205     ParseContext pc;
 206
 207     int bytes_left;
 208
 209     int in_sync;
 210
 211     int num_substreams;
 212 } MLPParseContext;
 213
 214 static av_cold int mlp_init(AVCodecParserContext *s)
 215 {
 216     ff_mlp_init_crc();
 217     return 0;
 218 }
 219
 220 static int mlp_parse(AVCodecParserContext *s,
 221                      AVCodecContext *avctx,
 222                      const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 223                      const uint8_t *buf, int buf_size)
 224 {
 225     MLPParseContext *mp = s->priv_data;
 226     int sync_present;
 227     uint8_t parity_bits;
 228     int next;
 229     int i, p = 0;
 230
 231     *poutbuf_size = 0;
 232     if (buf_size == 0)
 233         return 0;
 234
 235     if (!mp->in_sync) {
 236         // Not in sync - find a major sync header
 237
 238         for (i = 0; i < buf_size; i++) {
 239             mp->pc.state = (mp->pc.state << 8) | buf[i];
 240             if ((mp->pc.state & 0xfffffffe) == 0xf8726fba &&
 241                 // ignore if we do not have the data for the start of header
 242                 mp->pc.index + i >= 7) {
 243                 mp->in_sync = 1;
 244                 mp->bytes_left = 0;
 245                 break;
 246             }
 247         }
 248
 249         if (!mp->in_sync) {
 250             if (ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size) != -1)
 251                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 252             return buf_size;
 253         }
 254
 255         ff_combine_frame(&mp->pc, i - 7, &buf, &buf_size);
 256
 257         return i - 7;
 258     }
 259
 260     if (mp->bytes_left == 0) {
 261         // Find length of this packet
 262
 263         /* Copy overread bytes from last frame into buffer. */
 264         for(; mp->pc.overread>0; mp->pc.overread--) {
 265             mp->pc.buffer[mp->pc.index++]= mp->pc.buffer[mp->pc.overread_index++];
 266         }
 267
 268         if (mp->pc.index + buf_size < 2) {
 269             if (ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size) != -1)
 270                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 271             return buf_size;
 272         }
 273
 274         mp->bytes_left = ((mp->pc.index > 0 ? mp->pc.buffer[0] : buf[0]) << 8)
 275                        |  (mp->pc.index > 1 ? mp->pc.buffer[1] : buf[1-mp->pc.index]);
 276         mp->bytes_left = (mp->bytes_left & 0xfff) * 2;
 277         if (mp->bytes_left <= 0) { // prevent infinite loop
 278             goto lost_sync;
 279         }
 280         mp->bytes_left -= mp->pc.index;
 281     }
 282
 283     next = (mp->bytes_left > buf_size) ? END_NOT_FOUND : mp->bytes_left;
 284
 285     if (ff_combine_frame(&mp->pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
 286         mp->bytes_left -= buf_size;
 287         return buf_size;
 288     }
 289
 290     mp->bytes_left = 0;
 291
 292     sync_present = (AV_RB32(buf + 4) & 0xfffffffe) == 0xf8726fba;
 293
 294     if (!sync_present) {
 295         /* The first nibble of a frame is a parity check of the 4-byte
 296          * access unit header and all the 2- or 4-byte substream headers. */
 297         // Only check when this isn't a sync frame - syncs have a checksum.
 298
 299         parity_bits = 0;
 300         for (i = -1; i < mp->num_substreams; i++) {
 301             parity_bits ^= buf[p++];
 302             parity_bits ^= buf[p++];
 303
 304             if (i < 0 || buf[p-2] & 0x80) {
 305                 parity_bits ^= buf[p++];
 306                 parity_bits ^= buf[p++];
 307             }
 308         }
 309
 310         if ((((parity_bits >> 4) ^ parity_bits) & 0xF) != 0xF) {
 311             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "mlpparse: Parity check failed.\n");
 312             goto lost_sync;
 313         }
 314     } else {
 315         GetBitContext gb;
 316         MLPHeaderInfo mh;
 317
 318         init_get_bits(&gb, buf + 4, (buf_size - 4) << 3);
 319         if (ff_mlp_read_major_sync(avctx, &mh, &gb) < 0)
 320             goto lost_sync;
 321
 322         avctx->bits_per_raw_sample = mh.group1_bits;
 323         if (avctx->bits_per_raw_sample > 16)
 324             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
 325         else
 326             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 327         avctx->sample_rate = mh.group1_samplerate;
 328         s->duration = mh.access_unit_size;
 329
 330         if(!avctx->channels || !avctx->channel_layout) {
 331         if (mh.stream_type == 0xbb) {
 332             /* MLP stream */
 333 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
 334             if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
 335                 mh.num_substreams > 1) {
 336                 avctx->channels       = 2;
 337                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 338             } else
 339 #endif
 340             if (avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO &&
 341                 mh.num_substreams > 1) {
 342                 avctx->channels       = 2;
 343                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 344             } else {
 345                 avctx->channels       = mh.channels_mlp;
 346                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_mlp;
 347             }
 348         } else { /* mh.stream_type == 0xba */
 349             /* TrueHD stream */
 350 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
 351             if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
 352                 mh.num_substreams > 1) {
 353                 avctx->channels       = 2;
 354                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 355             } else if (avctx->request_channels > 0 &&
 356                        avctx->request_channels <= mh.channels_thd_stream1) {
 357                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 358                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 359             } else
 360 #endif
 361             if (avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO &&
 362                 mh.num_substreams > 1) {
 363                 avctx->channels       = 2;
 364                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 365             } else if (avctx->request_channel_layout == mh.channel_layout_thd_stream1 ||
 366                        !mh.channels_thd_stream2) {
 367                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 368                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 369             } else {
 370                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream2;
 371                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream2;
 372             }
 373         }
 374         }
 375
 376         if (!mh.is_vbr) /* Stream is CBR */
 377             avctx->bit_rate = mh.peak_bitrate;
 378
 379         mp->num_substreams = mh.num_substreams;
 380     }
 381
 382     *poutbuf = buf;
 383     *poutbuf_size = buf_size;
 384
 385     return next;
 386
 387 lost_sync:
 388     mp->in_sync = 0;
 389     return 1;
 390 }
 391
 392 AVCodecParser ff_mlp_parser = {
 393     .codec_ids      = { AV_CODEC_ID_MLP, AV_CODEC_ID_TRUEHD },
 394     .priv_data_size = sizeof(MLPParseContext),
 395     .parser_init    = mlp_init,
 396     .parser_parse   = mlp_parse,
 397     .parser_close   = ff_parse_close,
 398 };