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, 4);
 174
 175         mh->channel_modifier_thd_stream0 = get_bits(gb, 2);
 176         mh->channel_modifier_thd_stream1 = get_bits(gb, 2);
 177
 178         mh->channel_arrangement=
 179         channel_arrangement            = get_bits(gb, 5);
 180         mh->channels_thd_stream1       = truehd_channels(channel_arrangement);
 181         mh->channel_layout_thd_stream1 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 182
 183         mh->channel_modifier_thd_stream2 = get_bits(gb, 2);
 184
 185         channel_arrangement            = get_bits(gb, 13);
 186         mh->channels_thd_stream2       = truehd_channels(channel_arrangement);
 187         mh->channel_layout_thd_stream2 = ff_truehd_layout(channel_arrangement);
 188     } else
 189         return AVERROR_INVALIDDATA;
 190
 191     mh->access_unit_size = 40 << (ratebits & 7);
 192     mh->access_unit_size_pow2 = 64 << (ratebits & 7);
 193
 194     skip_bits_long(gb, 48);
 195
 196     mh->is_vbr = get_bits1(gb);
 197
 198     mh->peak_bitrate = (get_bits(gb, 15) * mh->group1_samplerate + 8) >> 4;
 199
 200     mh->num_substreams = get_bits(gb, 4);
 201
 202     skip_bits_long(gb, 4 + 11 * 8);
 203
 204     return 0;
 205 }
 206
 207 typedef struct MLPParseContext
 208 {
 209     ParseContext pc;
 210
 211     int bytes_left;
 212
 213     int in_sync;
 214
 215     int num_substreams;
 216 } MLPParseContext;
 217
 218 static av_cold int mlp_init(AVCodecParserContext *s)
 219 {
 220     ff_mlp_init_crc();
 221     return 0;
 222 }
 223
 224 static int mlp_parse(AVCodecParserContext *s,
 225                      AVCodecContext *avctx,
 226                      const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
 227                      const uint8_t *buf, int buf_size)
 228 {
 229     MLPParseContext *mp = s->priv_data;
 230     int sync_present;
 231     uint8_t parity_bits;
 232     int next;
 233     int ret;
 234     int i, p = 0;
 235
 236     *poutbuf_size = 0;
 237     if (buf_size == 0)
 238         return 0;
 239
 240     if (!mp->in_sync) {
 241         // Not in sync - find a major sync header
 242
 243         for (i = 0; i < buf_size; i++) {
 244             mp->pc.state = (mp->pc.state << 8) | buf[i];
 245             if ((mp->pc.state & 0xfffffffe) == 0xf8726fba &&
 246                 // ignore if we do not have the data for the start of header
 247                 mp->pc.index + i >= 7) {
 248                 mp->in_sync = 1;
 249                 mp->bytes_left = 0;
 250                 break;
 251             }
 252         }
 253
 254         if (!mp->in_sync) {
 255             if (ff_combine_frame(&mp->pc, END_NOT_FOUND, &buf, &buf_size) != -1)
 256                 av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 257             return buf_size;
 258         }
 259
 260         if ((ret = ff_combine_frame(&mp->pc, i - 7, &buf, &buf_size)) < 0) {
 261             av_log(avctx, AV_LOG_WARNING, "ff_combine_frame failed\n");
 262             return ret;
 263         }
 264
 265         return i - 7;
 266     }
 267
 268     if (mp->bytes_left == 0) {
 269         // Find length of this packet
 270
 271         /* Copy overread bytes from last frame into buffer. */
 272         for(; mp->pc.overread>0; mp->pc.overread--) {
 273             mp->pc.buffer[mp->pc.index++]= mp->pc.buffer[mp->pc.overread_index++];
 274         }
 275
 276         if (mp->pc.index + buf_size < 2) {
 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         mp->bytes_left = ((mp->pc.index > 0 ? mp->pc.buffer[0] : buf[0]) << 8)
 283                        |  (mp->pc.index > 1 ? mp->pc.buffer[1] : buf[1-mp->pc.index]);
 284         mp->bytes_left = (mp->bytes_left & 0xfff) * 2;
 285         if (mp->bytes_left <= 0) { // prevent infinite loop
 286             goto lost_sync;
 287         }
 288         mp->bytes_left -= mp->pc.index;
 289     }
 290
 291     next = (mp->bytes_left > buf_size) ? END_NOT_FOUND : mp->bytes_left;
 292
 293     if (ff_combine_frame(&mp->pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
 294         mp->bytes_left -= buf_size;
 295         return buf_size;
 296     }
 297
 298     mp->bytes_left = 0;
 299
 300     sync_present = (AV_RB32(buf + 4) & 0xfffffffe) == 0xf8726fba;
 301
 302     if (!sync_present) {
 303         /* The first nibble of a frame is a parity check of the 4-byte
 304          * access unit header and all the 2- or 4-byte substream headers. */
 305         // Only check when this isn't a sync frame - syncs have a checksum.
 306
 307         parity_bits = 0;
 308         for (i = -1; i < mp->num_substreams; i++) {
 309             parity_bits ^= buf[p++];
 310             parity_bits ^= buf[p++];
 311
 312             if (i < 0 || buf[p-2] & 0x80) {
 313                 parity_bits ^= buf[p++];
 314                 parity_bits ^= buf[p++];
 315             }
 316         }
 317
 318         if ((((parity_bits >> 4) ^ parity_bits) & 0xF) != 0xF) {
 319             av_log(avctx, AV_LOG_INFO, "mlpparse: Parity check failed.\n");
 320             goto lost_sync;
 321         }
 322     } else {
 323         GetBitContext gb;
 324         MLPHeaderInfo mh;
 325
 326         init_get_bits(&gb, buf + 4, (buf_size - 4) << 3);
 327         if (ff_mlp_read_major_sync(avctx, &mh, &gb) < 0)
 328             goto lost_sync;
 329
 330         avctx->bits_per_raw_sample = mh.group1_bits;
 331         if (avctx->bits_per_raw_sample > 16)
 332             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S32;
 333         else
 334             avctx->sample_fmt = AV_SAMPLE_FMT_S16;
 335         avctx->sample_rate = mh.group1_samplerate;
 336         s->duration = mh.access_unit_size;
 337
 338         if(!avctx->channels || !avctx->channel_layout) {
 339         if (mh.stream_type == 0xbb) {
 340             /* MLP stream */
 341 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
 342 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 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 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 348             } else
 349 #endif
 350             if (avctx->request_channel_layout &&
 351                 (avctx->request_channel_layout & AV_CH_LAYOUT_STEREO) ==
 352                 avctx->request_channel_layout &&
 353                 mh.num_substreams > 1) {
 354                 avctx->channels       = 2;
 355                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 356             } else {
 357                 avctx->channels       = mh.channels_mlp;
 358                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_mlp;
 359             }
 360         } else { /* mh.stream_type == 0xba */
 361             /* TrueHD stream */
 362 #if FF_API_REQUEST_CHANNELS
 363 FF_DISABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 364             if (avctx->request_channels > 0 && avctx->request_channels <= 2 &&
 365                 mh.num_substreams > 1) {
 366                 avctx->channels       = 2;
 367                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 368             } else if (avctx->request_channels > 0 &&
 369                        avctx->request_channels <= mh.channels_thd_stream1) {
 370                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 371                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 372 FF_ENABLE_DEPRECATION_WARNINGS
 373             } else
 374 #endif
 375                 if (avctx->request_channel_layout &&
 376                     (avctx->request_channel_layout & AV_CH_LAYOUT_STEREO) ==
 377                     avctx->request_channel_layout &&
 378                     mh.num_substreams > 1) {
 379                 avctx->channels       = 2;
 380                 avctx->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
 381             } else if (!mh.channels_thd_stream2 ||
 382                        (avctx->request_channel_layout &&
 383                         (avctx->request_channel_layout & mh.channel_layout_thd_stream1) ==
 384                         avctx->request_channel_layout)) {
 385                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream1;
 386                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream1;
 387             } else {
 388                 avctx->channels       = mh.channels_thd_stream2;
 389                 avctx->channel_layout = mh.channel_layout_thd_stream2;
 390             }
 391         }
 392         }
 393
 394         if (!mh.is_vbr) /* Stream is CBR */
 395             avctx->bit_rate = mh.peak_bitrate;
 396
 397         mp->num_substreams = mh.num_substreams;
 398     }
 399
 400     *poutbuf = buf;
 401     *poutbuf_size = buf_size;
 402
 403     return next;
 404
 405 lost_sync:
 406     mp->in_sync = 0;
 407     return 1;
 408 }
 409
 410 AVCodecParser ff_mlp_parser = {
 411     .codec_ids      = { AV_CODEC_ID_MLP, AV_CODEC_ID_TRUEHD },
 412     .priv_data_size = sizeof(MLPParseContext),
 413     .parser_init    = mlp_init,
 414     .parser_parse   = mlp_parse,
 415     .parser_close   = ff_parse_close,
 416 };