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