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 "libavutil/internal.h"
  32
  33 #include "bitstream.h"
  34 #include "parser.h"
  35 #include "mlp_parser.h"
  36 #include "mlp.h"
  37
  38 static const uint8_t mlp_quants[16] = {
  39     16, 20, 24, 0, 0, 0, 0, 0,
  40      0,  0,  0, 0, 0, 0, 0, 0,
  41 };
  42
  43 static const uint8_t mlp_channels[32] = {
  44     1, 2, 3, 4, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 4, 5, 6, 4, 5, 4,
  45     5, 6, 5, 5, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  46 };
  47
  48 static const uint64_t mlp_layout[32] = {
  49     AV_CH_LAYOUT_MONO,
  50     AV_CH_LAYOUT_STEREO,
  51     AV_CH_LAYOUT_2_1,
  52     AV_CH_LAYOUT_2_2,
  53     AV_CH_LAYOUT_STEREO|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  54     AV_CH_LAYOUT_2_1|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  55     AV_CH_LAYOUT_2_2|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  56     AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
  57     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  58     AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
  59     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  60     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  61     AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
  62     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  63     AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
  64     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  65     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  66     AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
  67     AV_CH_LAYOUT_2_2|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  68     AV_CH_LAYOUT_5POINT0,
  69     AV_CH_LAYOUT_5POINT1,
  70     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  71 };
  72
  73 static const uint8_t thd_chancount[13] = {
  74 //  LR    C   LFE  LRs LRvh  LRc LRrs  Cs   Ts  LRsd  LRw  Cvh  LFE2
  75      2,   1,   1,   2,   2,   2,   2,   1,   1,   2,   2,   1,   1
  76 };
  77
  78 static const uint64_t thd_layout[13] = {
  79     AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT,                     // LR
  80     AV_CH_FRONT_CENTER,                                     // C
  81     AV_CH_LOW_FREQUENCY,                                    // LFE
  82     AV_CH_SIDE_LEFT|AV_CH_SIDE_RIGHT,                       // LRs
  83     AV_CH_TOP_FRONT_LEFT|AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT,             // LRvh
  84     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER|AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER, // LRc
  85     AV_CH_BACK_LEFT|AV_CH_BACK_RIGHT,                       // LRrs
  86     AV_CH_BACK_CENTER,                                      // Cs
  87     AV_CH_TOP_CENTER,                                       // Ts
  88     AV_CH_SURROUND_DIRECT_LEFT|AV_CH_SURROUND_DIRECT_RIGHT, // LRsd
  89     AV_CH_WIDE_LEFT|AV_CH_WIDE_RIGHT,                       // LRw
  90     AV_CH_TOP_FRONT_CENTER,                                 // Cvh
  91     AV_CH_LOW_FREQUENCY_2,                                  // LFE2
  92 };
  93
  94 static int mlp_samplerate(int in)
  95 {
  96     if (in == 0xF)
  97         return 0;
  98
  99     return (in & 8 ? 44100 : 48000) << (in & 7) ;
 100 }
 101
 102 static int truehd_channels(int chanmap)
 103 {
 104     int channels = 0, i;
 105
 106     for (i = 0; i < 13; i++)
 107         channels += thd_chancount[i] * ((chanmap >> i) & 1);
 108
 109     return channels;
 110 }
 111
 112 static uint64_t truehd_layout(int chanmap)
 113 {
 114     int i;
 115     uint64_t layout = 0;
 116
 117     for (i = 0; i < 13; i++)
 118         layout |= thd_layout[i] * ((chanmap >> i) & 1);
 119
 120     return layout;
 121 }
 122
 123 static int mlp_get_major_sync_size(const uint8_t * buf, int bufsize)
 124 {
 125     int has_extension, extensions = 0;
 126     int size = 28;
 127     if (bufsize < 28)
 128         return -1;
 129
 130     if (AV_RB32(buf) == 0xf8726fba) {
 131         has_extension = buf[25] & 1;
 132         if (has_extension) {
 133             extensions = buf[26] >> 4;
 134             size += 2 + extensions * 2;
 135         }
 136     }
 137     return size;
 138 }
 139
 140 /** Read a major sync info header - contains high level information about
 141  *  the stream - sample rate, channel arrangement etc. Most of this
 142  *  information is not actually necessary for decoding, only for playback.
 143  *  bc must be a freshly-initialized BitstreamContext with no bits read.
 144  */
 145
 146 int ff_mlp_read_major_sync(void *log, MLPHeaderInfo *mh, BitstreamContext *bc)
 147 {
 148     int ratebits, channel_arrangement, header_size;
 149     uint16_t checksum;
 150
 151     assert(bitstream_tell(bc) == 0);
 152
 153     header_size = mlp_get_major_sync_size(bc->buffer, bc->size_in_bits >> 3);
 154     if (header_size < 0 || bc->size_in_bits < header_size << 3) {
 155         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "packet too short, unable to read major sync\n");
 156         return -1;
 157     }
 158
 159     checksum = ff_mlp_checksum16(bc->buffer, header_size - 2);
 160     if (checksum != AV_RL16(bc->buffer + header_size - 2)) {
 161         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "major sync info header checksum error\n");
 162         return AVERROR_INVALIDDATA;
 163     }
 164
 165     if (bitstream_read(bc, 24) != 0xf8726f) /* Sync words */
 166         return AVERROR_INVALIDDATA;
 167
 168     mh->stream_type = bitstream_read(bc, 8);
 169     mh->header_size = header_size;
 170
 171     if (mh->stream_type == 0xbb) {
 172         mh->group1_bits = mlp_quants[bitstream_read(bc, 4)];
 173         mh->group2_bits = mlp_quants[bitstream_read(bc, 4)];
 174
 175         ratebits = bitstream_read(bc, 4);
 176         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 177         mh->group2_samplerate = mlp_samplerate(bitstream_read(bc, 4));
 178
 179         bitstream_skip(bc, 11);
 180
 181         channel_arrangement    = bitstream_read(bc, 5);
 182         mh->channels_mlp       = mlp_channels[channel_arrangement];
 183         mh->channel_layout_mlp = mlp_layout[channel_arrangement];
 184     } else if (mh->stream_type == 0xba) {
 185         mh->group1_bits = 24; // TODO: Is this information actually conveyed anywhere?
 186         mh->group2_bits = 0;
 187
 188         ratebits = bitstream_read(bc, 4);
 189         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 190         mh->group2_samplerate = 0;
 191
 192         bitstream_skip(bc, 4);
 193
 194         mh->channel_modifier_thd_stream0 = bitstream_read(bc, 2);
 195         mh->channel_modifier_thd_stream1 = bitstream_read(bc, 2);
 196
 197         channel_arrangement            = bitstream_read(bc, 5);
 198         mh->channels_thd_stream1       = truehd_channels(channel_arrangement);
 199         mh->channel_layout_thd_stream1 = truehd_layout(channel_arrangement);
 200
 201         mh->channel_modifier_thd_stream2 = bitstream_read(bc, 2);
 202
 203         channel_arrangement            = bitstream_read(bc, 13);
 204         mh->channels_thd_stream2       = truehd_channels(channel_arrangement);
 205         mh->channel_layout_thd_stream2 = truehd_layout(channel_arrangement);
 206     } else
 207         return AVERROR_INVALIDDATA;
 208
 209     mh->access_unit_size = 40 << (ratebits & 7);
 210     mh->access_unit_size_pow2 = 64 << (ratebits & 7);
 211
 212     bitstream_skip(bc, 48);
 213
 214     mh->is_vbr = bitstream_read_bit(bc);
 215
 216     mh->peak_bitrate = (bitstream_read(bc, 15) * mh->group1_samplerate + 8) >> 4;
 217
 218     mh->num_substreams = bitstream_read(bc, 4);
 219
 220     bitstream_skip(bc, 4 + (header_size - 17) * 8);
 221
 222     return 0;
 223 }
 224
 225 typedef struct MLPParseContext
 226 {
 227     ParseContext pc;
 228
 229     int bytes_left;
 230
 231     int in_sync;
 232
 233     int num_substreams;
 234 } MLPParseContext;
 235
 236 static av_cold int mlp_init(AVCodecParserContext *s)
 237 {
 238     ff_mlp_init_crc();
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 static int mlp_parse(AVCodecParserContext *s,
 243                      AVCodecContext *avctx,
 244                      const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 245                      const uint8_t *buf, int buf_size)
 246 {
 247     MLPParseContext *mp = s->priv_data;
 248     int sync_present;
 249     uint8_t parity_bits;
 250     int next;
 251     int i, p = 0;
 252
 253     *poutbuf_size = 0;
 254     if (buf_size == 0)
 255         return 0;
 256
 257     if (!mp->in_sync) {
 258         // Not in sync - find a major sync header
 259
 260         for (i = 0; i < buf_size; i++) {
 261             mp->pc.state = (mp->pc.state << 8) | buf[i];
 262             if ((mp->pc.state & 0xfffffffe) == 0xf8726fba &&
 263                 // ignore if we do not have the data for the start of header
 264                 mp->pc.index + i >= 7) {
 265                 mp->in_sync = 1;
 266                 mp->bytes_left = 0;
 267                 break;
 268             }
 269         }
 270
 271         if (!mp->in_sync) {
 272             ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size);
 273             return buf_size;
 274         }
 275
 276         ff_combine_frame(&mp->pc, i - 7, &buf, &buf_size);
 277
 278         return i - 7;
 279     }
 280
 281     if (mp->bytes_left == 0) {
 282         // Find length of this packet
 283
 284         /* Copy overread bytes from last frame into buffer. */
 285         for(; mp->pc.overread>0; mp->pc.overread--) {
 286             mp->pc.buffer[mp->pc.index++]= mp->pc.buffer[mp->pc.overread_index++];
 287         }
 288
 289         if (mp->pc.index + buf_size < 2) {
 290             ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size);
 291             return buf_size;
 292         }
 293
 294         mp->bytes_left = ((mp->pc.index > 0 ? mp->pc.buffer[0] : buf[0]) << 8)
 295                        |  (mp->pc.index > 1 ? mp->pc.buffer[1] : buf[1-mp->pc.index]);
 296         mp->bytes_left = (mp->bytes_left & 0xfff) * 2;
 297         mp->bytes_left -= mp->pc.index;
 298     }
 299
 300     next = (mp->bytes_left > buf_size) ? END_NOT_FOUND : mp->bytes_left;
 301
 302     if (ff_combine_frame(&mp->pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
 303         mp->bytes_left -= buf_size;
 304         return buf_size;
 305     }
 306
 307     mp->bytes_left = 0;
 308
 309     sync_present = (AV_RB32(buf + 4) & 0xfffffffe) == 0xf8726fba;
 310
 311     if (!sync_present) {
 312         /* The first nibble of a frame is a parity check of the 4-byte
 313          * access unit header and all the 2- or 4-byte substream headers. */
 314         // Only check when this isn't a sync frame - syncs have a checksum.
 315
 316         parity_bits = 0;
 317         for (i = -1; i < mp->num_substreams; i++) {
 318             parity_bits ^= buf[p++];
 319             parity_bits ^= buf[p++];
 320
 321             if (i < 0 || buf[p-2] & 0x80) {
 322                 parity_bits ^= buf[p++];
 323                 parity_bits ^= buf[p++];
 324             }
 325         }
 326
 327         if ((((parity_bits >> 4) ^ parity_bits) & 0xF) != 0xF) {
 328             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "mlpparse: Parity check failed.\n");
 329             goto lost_sync;
 330         }
 331     } else {
 332         BitstreamContext bc;
 333         MLPHeaderInfo mh;
 334
 335         bitstream_init8(&bc, buf + 4, buf_size - 4);
 336         if (ff_mlp_read_major_sync(avctx, &mh, &bc) < 0)
 337             goto lost_sync;
 338
 339         avctx->bits_per_raw_sample = mh.group1_bits;
 340         if (avctx->bits_per_raw_sample > 16)
 341             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
 342         else
 343             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 344         avctx->sample_rate = mh.group1_samplerate;
 345         s->duration = mh.access_unit_size;
 346
 347         if (mh.stream_type == 0xbb) {
 348             /* MLP stream */
 349             avctx->channels       = mh.channels_mlp;
 350             avctx->channel_layout = mh.channel_layout_mlp;
 351         } else { /* mh.stream_type == 0xba */
 352             /* TrueHD stream */
 353             if (!mh.channels_thd_stream2) {
 354                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 355                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 356             } else {
 357                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream2;
 358                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream2;
 359             }
 360         }
 361
 362         if (!mh.is_vbr) /* Stream is CBR */
 363             avctx->bit_rate = mh.peak_bitrate;
 364
 365         mp->num_substreams = mh.num_substreams;
 366     }
 367
 368     *poutbuf = buf;
 369     *poutbuf_size = buf_size;
 370
 371     return next;
 372
 373 lost_sync:
 374     mp->in_sync = 0;
 375     return 1;
 376 }
 377
 378 AVCodecParser ff_mlp_parser = {
 379     .codec_ids      = { AV_CODEC_ID_MLP, AV_CODEC_ID_TRUEHD },
 380     .priv_data_size = sizeof(MLPParseContext),
 381     .parser_init    = mlp_init,
 382     .parser_parse   = mlp_parse,
 383     .parser_close   = ff_parse_close,
 384 };