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 static int mlp_get_major_sync_size(const uint8_t * buf, int bufsize)
 123 {
 124     int has_extension, extensions = 0;
 125     int size = 28;
 126     if (bufsize < 28)
 127         return -1;
 128
 129     if (AV_RB32(buf) == 0xf8726fba) {
 130         has_extension = buf[25] & 1;
 131         if (has_extension) {
 132             extensions = buf[26] >> 4;
 133             size += 2 + extensions * 2;
 134         }
 135     }
 136     return size;
 137 }
 138
 139 /** Read a major sync info header - contains high level information about
 140  *  the stream - sample rate, channel arrangement etc. Most of this
 141  *  information is not actually necessary for decoding, only for playback.
 142  *  gb must be a freshly initialized GetBitContext with no bits read.
 143  */
 144
 145 int ff_mlp_read_major_sync(void *log, MLPHeaderInfo *mh, GetBitContext *gb)
 146 {
 147     int ratebits, channel_arrangement, header_size;
 148     uint16_t checksum;
 149
 150     av_assert1(get_bits_count(gb) == 0);
 151
 152     header_size = mlp_get_major_sync_size(gb->buffer, gb->size_in_bits >> 3);
 153     if (header_size < 0 || gb->size_in_bits < header_size << 3) {
 154         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "packet too short, unable to read major sync\n");
 155         return -1;
 156     }
 157
 158     checksum = ff_mlp_checksum16(gb->buffer, header_size - 2);
 159     if (checksum != AV_RL16(gb->buffer+header_size-2)) {
 160         av_log(log, AV_LOG_ERROR, "major sync info header checksum error\n");
 161         return AVERROR_INVALIDDATA;
 162     }
 163
 164     if (get_bits_long(gb, 24) != 0xf8726f) /* Sync words */
 165         return AVERROR_INVALIDDATA;
 166
 167     mh->stream_type = get_bits(gb, 8);
 168     mh->header_size = header_size;
 169
 170     if (mh->stream_type == 0xbb) {
 171         mh->group1_bits = mlp_quants[get_bits(gb, 4)];
 172         mh->group2_bits = mlp_quants[get_bits(gb, 4)];
 173
 174         ratebits = get_bits(gb, 4);
 175         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 176         mh->group2_samplerate = mlp_samplerate(get_bits(gb, 4));
 177
 178         skip_bits(gb, 11);
 179
 180         mh->channel_arrangement=
 181         channel_arrangement    = get_bits(gb, 5);
 182         mh->channels_mlp       = mlp_channels[channel_arrangement];
 183         mh->channel_layout_mlp = ff_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 = get_bits(gb, 4);
 189         mh->group1_samplerate = mlp_samplerate(ratebits);
 190         mh->group2_samplerate = 0;
 191
 192         skip_bits(gb, 4);
 193
 194         mh->channel_modifier_thd_stream0 = get_bits(gb, 2);
 195         mh->channel_modifier_thd_stream1 = get_bits(gb, 2);
 196
 197         mh->channel_arrangement=
 198         channel_arrangement            = get_bits(gb, 5);
 199         mh->channels_thd_stream1       = truehd_channels(channel_arrangement);
 200         mh->channel_layout_thd_stream1 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 201
 202         mh->channel_modifier_thd_stream2 = get_bits(gb, 2);
 203
 204         channel_arrangement            = get_bits(gb, 13);
 205         mh->channels_thd_stream2       = truehd_channels(channel_arrangement);
 206         mh->channel_layout_thd_stream2 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 207     } else
 208         return AVERROR_INVALIDDATA;
 209
 210     mh->access_unit_size = 40 << (ratebits & 7);
 211     mh->access_unit_size_pow2 = 64 << (ratebits & 7);
 212
 213     skip_bits_long(gb, 48);
 214
 215     mh->is_vbr = get_bits1(gb);
 216
 217     mh->peak_bitrate = (get_bits(gb, 15) * mh->group1_samplerate + 8) >> 4;
 218
 219     mh->num_substreams = get_bits(gb, 4);
 220
 221     skip_bits_long(gb, 4 + (header_size - 17) * 8);
 222
 223     return 0;
 224 }
 225
 226 typedef struct MLPParseContext
 227 {
 228     ParseContext pc;
 229
 230     int bytes_left;
 231
 232     int in_sync;
 233
 234     int num_substreams;
 235 } MLPParseContext;
 236
 237 static av_cold int mlp_init(AVCodecParserContext *s)
 238 {
 239     ff_mlp_init_crc();
 240     return 0;
 241 }
 242
 243 static int mlp_parse(AVCodecParserContext *s,
 244                      AVCodecContext *avctx,
 245                      const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 246                      const uint8_t *buf, int buf_size)
 247 {
 248     MLPParseContext *mp = s->priv_data;
 249     int sync_present;
 250     uint8_t parity_bits;
 251     int next;
 252     int ret;
 253     int i, p = 0;
 254
 255     *poutbuf_size = 0;
 256     if (buf_size == 0)
 257         return 0;
 258
 259     if (s->flags & PARSER_FLAG_COMPLETE_FRAMES) {
 260         next = buf_size;
 261     } else {
 262         if (!mp->in_sync) {
 263             // Not in sync - find a major sync header
 264
 265             for (i = 0; i < buf_size; i++) {
 266                 mp->pc.state = (mp->pc.state << 8) | buf[i];
 267                 if ((mp->pc.state & 0xfffffffe) == 0xf8726fba &&
 268                     // ignore if we do not have the data for the start of header
 269                     mp->pc.index + i >= 7) {
 270                     mp->in_sync = 1;
 271                     mp->bytes_left = 0;
 272                     break;
 273                 }
 274             }
 275
 276             if (!mp->in_sync) {
 277                 if (ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size) != -1)
 278                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 279                 return buf_size;
 280             }
 281
 282             if ((ret = ff_combine_frame(&mp->pc, i - 7, &buf, &buf_size)) < 0) {
 283                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 284                 return ret;
 285             }
 286
 287             return i - 7;
 288         }
 289
 290         if (mp->bytes_left == 0) {
 291             // Find length of this packet
 292
 293             /* Copy overread bytes from last frame into buffer. */
 294             for(; mp->pc.overread>0; mp->pc.overread--) {
 295                 mp->pc.buffer[mp->pc.index++]= mp->pc.buffer[mp->pc.overread_index++];
 296             }
 297
 298             if (mp->pc.index + buf_size < 2) {
 299                 if (ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size) != -1)
 300                     av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 301                 return buf_size;
 302             }
 303
 304             mp->bytes_left = ((mp->pc.index > 0 ? mp->pc.buffer[0] : buf[0]) << 8)
 305                            |  (mp->pc.index > 1 ? mp->pc.buffer[1] : buf[1-mp->pc.index]);
 306             mp->bytes_left = (mp->bytes_left & 0xfff) * 2;
 307             if (mp->bytes_left <= 0) { // prevent infinite loop
 308                 goto lost_sync;
 309             }
 310             mp->bytes_left -= mp->pc.index;
 311         }
 312
 313         next = (mp->bytes_left > buf_size) ? END_NOT_FOUND : mp->bytes_left;
 314
 315         if (ff_combine_frame(&mp->pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
 316             mp->bytes_left -= buf_size;
 317             return buf_size;
 318         }
 319
 320         mp->bytes_left = 0;
 321     }
 322
 323     sync_present = buf_size >= 8 && (AV_RB32(buf + 4) & 0xfffffffe) == 0xf8726fba;
 324
 325     if (!sync_present) {
 326         /* The first nibble of a frame is a parity check of the 4-byte
 327          * access unit header and all the 2- or 4-byte substream headers. */
 328         // Only check when this isn't a sync frame - syncs have a checksum.
 329
 330         parity_bits = 0;
 331         for (i = -1; i < mp->num_substreams; i++) {
 332             parity_bits ^= buf[p++];
 333             parity_bits ^= buf[p++];
 334
 335             if (i < 0 || buf[p-2] & 0x80) {
 336                 parity_bits ^= buf[p++];
 337                 parity_bits ^= buf[p++];
 338             }
 339         }
 340
 341         if ((((parity_bits >> 4) ^ parity_bits) & 0xF) != 0xF) {
 342             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "mlpparse: Parity check failed.\n");
 343             goto lost_sync;
 344         }
 345     } else {
 346         GetBitContext gb;
 347         MLPHeaderInfo mh;
 348
 349         init_get_bits(&gb, buf + 4, (buf_size - 4) << 3);
 350         if (ff_mlp_read_major_sync(avctx, &mh, &gb) < 0)
 351             goto lost_sync;
 352
 353         avctx->bits_per_raw_sample = mh.group1_bits;
 354         if (avctx->bits_per_raw_sample > 16)
 355             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
 356         else
 357             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 358         avctx->sample_rate = mh.group1_samplerate;
 359         s->duration = mh.access_unit_size;
 360
 361         if(!avctx->channels || !avctx->channel_layout) {
 362         if (mh.stream_type == 0xbb) {
 363             /* MLP stream */
 364             avctx->channels       = mh.channels_mlp;
 365             avctx->channel_layout = mh.channel_layout_mlp;
 366         } else { /* mh.stream_type == 0xba */
 367             /* TrueHD stream */
 368             if (!mh.channels_thd_stream2) {
 369                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 370                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 371             } else {
 372                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream2;
 373                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream2;
 374             }
 375         }
 376         }
 377
 378         if (!mh.is_vbr) /* Stream is CBR */
 379             avctx->bit_rate = mh.peak_bitrate;
 380
 381         mp->num_substreams = mh.num_substreams;
 382     }
 383
 384     *poutbuf = buf;
 385     *poutbuf_size = buf_size;
 386
 387     return next;
 388
 389 lost_sync:
 390     mp->in_sync = 0;
 391     return 1;
 392 }
 393
 394 AVCodecParser ff_mlp_parser = {
 395     .codec_ids      = { AV_CODEC_ID_MLP, AV_CODEC_ID_TRUEHD },
 396     .priv_data_size = sizeof(MLPParseContext),
 397     .parser_init    = mlp_init,
 398     .parser_parse   = mlp_parse,
 399     .parser_close   = ff_parse_close,
 400 };