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 "libavutil/internal.h"
  32 #include "get_bits.h"
  33 #include "parser.h"
  34 #include "mlp_parser.h"
  35 #include "mlp.h"
  36
  37 static const uint8_t mlp_quants[16] = {
  38     16, 20, 24, 0, 0, 0, 0, 0,
  39      0,  0,  0, 0, 0, 0, 0, 0,
  40 };
  41
  42 static const uint8_t mlp_channels[32] = {
  43     1, 2, 3, 4, 3, 4, 5, 3, 4, 5, 4, 5, 6, 4, 5, 4,
  44     5, 6, 5, 5, 6, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  45 };
  46
  47 const uint64_t ff_mlp_layout[32] = {
  48     AV_CH_LAYOUT_MONO,
  49     AV_CH_LAYOUT_STEREO,
  50     AV_CH_LAYOUT_2_1,
  51     AV_CH_LAYOUT_QUAD,
  52     AV_CH_LAYOUT_STEREO|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  53     AV_CH_LAYOUT_2_1|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  54     AV_CH_LAYOUT_QUAD|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  55     AV_CH_LAYOUT_SURROUND,
  56     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  57     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
  58     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  59     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  60     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
  61     AV_CH_LAYOUT_4POINT0,
  62     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
  63     AV_CH_LAYOUT_SURROUND|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  64     AV_CH_LAYOUT_4POINT0|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  65     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
  66     AV_CH_LAYOUT_QUAD|AV_CH_LOW_FREQUENCY,
  67     AV_CH_LAYOUT_5POINT0_BACK,
  68     AV_CH_LAYOUT_5POINT1_BACK,
  69     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  70 };
  71
  72 static const uint8_t thd_chancount[13] = {
  73 //  LR    C   LFE  LRs LRvh  LRc LRrs  Cs   Ts  LRsd  LRw  Cvh  LFE2
  74      2,   1,   1,   2,   2,   2,   2,   1,   1,   2,   2,   1,   1
  75 };
  76
  77 static const uint64_t thd_layout[13] = {
  78     AV_CH_FRONT_LEFT|AV_CH_FRONT_RIGHT,                     // LR
  79     AV_CH_FRONT_CENTER,                                     // C
  80     AV_CH_LOW_FREQUENCY,                                    // LFE
  81     AV_CH_SIDE_LEFT|AV_CH_SIDE_RIGHT,                       // LRs
  82     AV_CH_TOP_FRONT_LEFT|AV_CH_TOP_FRONT_RIGHT,             // LRvh
  83     AV_CH_FRONT_LEFT_OF_CENTER|AV_CH_FRONT_RIGHT_OF_CENTER, // LRc
  84     AV_CH_BACK_LEFT|AV_CH_BACK_RIGHT,                       // LRrs
  85     AV_CH_BACK_CENTER,                                      // Cs
  86     AV_CH_TOP_CENTER,                                       // Ts
  87     AV_CH_SURROUND_DIRECT_LEFT|AV_CH_SURROUND_DIRECT_RIGHT, // LRsd
  88     AV_CH_WIDE_LEFT|AV_CH_WIDE_RIGHT,                       // LRw
  89     AV_CH_TOP_FRONT_CENTER,                                 // Cvh
  90     AV_CH_LOW_FREQUENCY_2,                                  // LFE2
  91 };
  92
  93 static int mlp_samplerate(int in)
  94 {
  95     if (in == 0xF)
  96         return 0;
  97
  98     return (in & 8 ? 44100 : 48000) << (in & 7) ;
  99 }
 100
 101 static int truehd_channels(int chanmap)
 102 {
 103     int channels = 0, i;
 104
 105     for (i = 0; i < 13; i++)
 106         channels += thd_chancount[i] * ((chanmap >> i) & 1);
 107
 108     return channels;
 109 }
 110
 111 uint64_t ff_truehd_layout(int chanmap)
 112 {
 113     int i;
 114     uint64_t layout = 0;
 115
 116     for (i = 0; i < 13; i++)
 117         layout |= thd_layout[i] * ((chanmap >> i) & 1);
 118
 119     return layout;
 120 }
 121
 122 /** Read a major sync info header - contains high level information about
 123  *  the stream - sample rate, channel arrangement etc. Most of this
 124  *  information is not actually necessary for decoding, only for playback.
 125  *  gb must be a freshly initialized GetBitContext with no bits read.
 126  */
 127
 128 int ff_mlp_read_major_sync(void *log, MLPHeaderInfo *mh, GetBitContext *gb)
 129 {
 130     int ratebits, channel_arrangement;
 131     uint16_t checksum;
 132
 133     av_assert1(get_bits_count(gb) == 0);
 134
 135     if (gb->size_in_bits < 28 << 3) {
 136         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "packet too short, unable to read major sync\n");
 137         return -1;
 138     }
 139
 140     checksum = ff_mlp_checksum16(gb->buffer, 26);
 141     if (checksum != AV_RL16(gb->buffer+26)) {
 142         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "major sync info header checksum error\n");
 143         return AVERROR_INVALIDDATA;
 144     }
 145
 146     if (get_bits_long(gb, 24) != 0xf8726f) /* Sync words */
 147         return AVERROR_INVALIDDATA;
 148
 149     mh->stream_type = get_bits(gb, 8);
 150
 151     if (mh->stream_type == 0xbb) {
 152         mh->group1_bits = mlp_quants[get_bits(gb, 4)];
 153         mh->group2_bits = mlp_quants[get_bits(gb, 4)];
 154
 155         ratebits = get_bits(gb, 4);
 156         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 157         mh->group2_samplerate = mlp_samplerate(get_bits(gb, 4));
 158
 159         skip_bits(gb, 11);
 160
 161         mh->channel_arrangement=
 162         channel_arrangement    = get_bits(gb, 5);
 163         mh->channels_mlp       = mlp_channels[channel_arrangement];
 164         mh->channel_layout_mlp = ff_mlp_layout[channel_arrangement];
 165     } else if (mh->stream_type == 0xba) {
 166         mh->group1_bits = 24; // TODO: Is this information actually conveyed anywhere?
 167         mh->group2_bits = 0;
 168
 169         ratebits = get_bits(gb, 4);
 170         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 171         mh->group2_samplerate = 0;
 172
 173         skip_bits(gb, 8);
 174
 175         mh->channel_arrangement=
 176         channel_arrangement            = get_bits(gb, 5);
 177         mh->channels_thd_stream1       = truehd_channels(channel_arrangement);
 178         mh->channel_layout_thd_stream1 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 179
 180         skip_bits(gb, 2);
 181
 182         channel_arrangement            = get_bits(gb, 13);
 183         mh->channels_thd_stream2       = truehd_channels(channel_arrangement);
 184         mh->channel_layout_thd_stream2 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 185     } else
 186         return AVERROR_INVALIDDATA;
 187
 188     mh->access_unit_size = 40 << (ratebits & 7);
 189     mh->access_unit_size_pow2 = 64 << (ratebits & 7);
 190
 191     skip_bits_long(gb, 48);
 192
 193     mh->is_vbr = get_bits1(gb);
 194
 195     mh->peak_bitrate = (get_bits(gb, 15) * mh->group1_samplerate + 8) >> 4;
 196
 197     mh->num_substreams = get_bits(gb, 4);
 198
 199     skip_bits_long(gb, 4 + 11 * 8);
 200
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 typedef struct MLPParseContext
 205 {
 206     ParseContext pc;
 207
 208     int bytes_left;
 209
 210     int in_sync;
 211
 212     int num_substreams;
 213 } MLPParseContext;
 214
 215 static av_cold int mlp_init(AVCodecParserContext *s)
 216 {
 217     ff_mlp_init_crc();
 218     return 0;
 219 }
 220
 221 static int mlp_parse(AVCodecParserContext *s,
 222                      AVCodecContext *avctx,
 223                      const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 224                      const uint8_t *buf, int buf_size)
 225 {
 226     MLPParseContext *mp = s->priv_data;
 227     int sync_present;
 228     uint8_t parity_bits;
 229     int next;
 230     int i, p = 0;
 231
 232     *poutbuf_size = 0;
 233     if (buf_size == 0)
 234         return 0;
 235
 236     if (!mp->in_sync) {
 237         // Not in sync - find a major sync header
 238
 239         for (i = 0; i < buf_size; i++) {
 240             mp->pc.state = (mp->pc.state << 8) | buf[i];
 241             if ((mp->pc.state & 0xfffffffe) == 0xf8726fba &&
 242                 // ignore if we do not have the data for the start of header
 243                 mp->pc.index + i >= 7) {
 244                 mp->in_sync = 1;
 245                 mp->bytes_left = 0;
 246                 break;
 247             }
 248         }
 249
 250         if (!mp->in_sync) {
 251             if (ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size) != -1)
 252                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 253             return buf_size;
 254         }
 255
 256         ff_combine_frame(&mp->pc, i - 7, &buf, &buf_size);
 257
 258         return i - 7;
 259     }
 260
 261     if (mp->bytes_left == 0) {
 262         // Find length of this packet
 263
 264         /* Copy overread bytes from last frame into buffer. */
 265         for(; mp->pc.overread>0; mp->pc.overread--) {
 266             mp->pc.buffer[mp->pc.index++]= mp->pc.buffer[mp->pc.overread_index++];
 267         }
 268
 269         if (mp->pc.index + buf_size < 2) {
 270             if (ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size) != -1)
 271                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 272             return buf_size;
 273         }
 274
 275         mp->bytes_left = ((mp->pc.index > 0 ? mp->pc.buffer[0] : buf[0]) << 8)
 276                        |  (mp->pc.index > 1 ? mp->pc.buffer[1] : buf[1-mp->pc.index]);
 277         mp->bytes_left = (mp->bytes_left & 0xfff) * 2;
 278         if (mp->bytes_left <= 0) { // prevent infinite loop
 279             goto lost_sync;
 280         }
 281         mp->bytes_left -= mp->pc.index;
 282     }
 283
 284     next = (mp->bytes_left > buf_size) ? END_NOT_FOUND : mp->bytes_left;
 285
 286     if (ff_combine_frame(&mp->pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
 287         mp->bytes_left -= buf_size;
 288         return buf_size;
 289     }
 290
 291     mp->bytes_left = 0;
 292
 293     sync_present = (AV_RB32(buf + 4) & 0xfffffffe) == 0xf8726fba;
 294
 295     if (!sync_present) {
 296         /* The first nibble of a frame is a parity check of the 4-byte
 297          * access unit header and all the 2- or 4-byte substream headers. */
 298         // Only check when this isn't a sync frame - syncs have a checksum.
 299
 300         parity_bits = 0;
 301         for (i = -1; i < mp->num_substreams; i++) {
 302             parity_bits ^= buf[p++];
 303             parity_bits ^= buf[p++];
 304
 305             if (i < 0 || buf[p-2] & 0x80) {
 306                 parity_bits ^= buf[p++];
 307                 parity_bits ^= buf[p++];
 308             }
 309         }
 310
 311         if ((((parity_bits >> 4) ^ parity_bits) & 0xF) != 0xF) {
 312             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "mlpparse: Parity check failed.\n");
 313             goto lost_sync;
 314         }
 315     } else {
 316         GetBitContext gb;
 317         MLPHeaderInfo mh;
 318
 319         init_get_bits(&gb, buf + 4, (buf_size - 4) << 3);
 320         if (ff_mlp_read_major_sync(avctx, &mh, &gb) < 0)
 321             goto lost_sync;
 322
 323         avctx->bits_per_raw_sample = mh.group1_bits;
 324         if (avctx->bits_per_raw_sample > 16)
 325             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
 326         else
 327             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 328         avctx->sample_rate = mh.group1_samplerate;
 329         s->duration = mh.access_unit_size;
 330
 331         if(!avctx->channels || !avctx->channel_layout) {
 332         if (mh.stream_type == 0xbb) {
 333             /* MLP stream */
 334 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
 335 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 336             if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
 337                 mh.num_substreams > 1) {
 338                 avctx->channels       = 2;
 339                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 340 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 341             } else
 342 #endif
 343             if (avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO &&
 344                 mh.num_substreams > 1) {
 345                 avctx->channels       = 2;
 346                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 347             } else {
 348                 avctx->channels       = mh.channels_mlp;
 349                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_mlp;
 350             }
 351         } else { /* mh.stream_type == 0xba */
 352             /* TrueHD stream */
 353 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
 354 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 355             if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
 356                 mh.num_substreams > 1) {
 357                 avctx->channels       = 2;
 358                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 359             } else if (avctx->request_channels > 0 &&
 360                        avctx->request_channels <= mh.channels_thd_stream1) {
 361                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 362                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 363 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 364             } else
 365 #endif
 366             if (avctx->request_channel_layout == AV_CH_LAYOUT_STEREO &&
 367                 mh.num_substreams > 1) {
 368                 avctx->channels       = 2;
 369                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 370             } else if (avctx->request_channel_layout == mh.channel_layout_thd_stream1 ||
 371                        !mh.channels_thd_stream2) {
 372                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 373                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 374             } else {
 375                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream2;
 376                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream2;
 377             }
 378         }
 379         }
 380
 381         if (!mh.is_vbr) /* Stream is CBR */
 382             avctx->bit_rate = mh.peak_bitrate;
 383
 384         mp->num_substreams = mh.num_substreams;
 385     }
 386
 387     *poutbuf = buf;
 388     *poutbuf_size = buf_size;
 389
 390     return next;
 391
 392 lost_sync:
 393     mp->in_sync = 0;
 394     return 1;
 395 }
 396
 397 AVCodecParser ff_mlp_parser = {
 398     .codec_ids      = { AV_CODEC_ID_MLP, AV_CODEC_ID_TRUEHD },
 399     .priv_data_size = sizeof(MLPParseContext),
 400     .parser_init    = mlp_init,
 401     .parser_parse   = mlp_parse,
 402     .parser_close   = ff_parse_close,
 403 };