git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/cafdec.c

   1 /*
   2  * Core Audio Format demuxer
   3  * Copyright (c) 2007 Justin Ruggles
   4  * Copyright (c) 2009 Peter Ross
   5  *
   6  * This file is part of FFmpeg.
   7  *
   8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  10  * License as published by the Free Software Foundation; either
  11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  12  *
  13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16  * Lesser General Public License for more details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  21  */
  22
  23 /**
  24  * @file
  25  * Core Audio Format demuxer
  26  */
  27
  28 #include <inttypes.h>
  29
  30 #include "avformat.h"
  31 #include "internal.h"
  32 #include "isom.h"
  33 #include "mov_chan.h"
  34 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  35 #include "libavutil/intfloat.h"
  36 #include "libavutil/dict.h"
  37 #include "caf.h"
  38
  39 typedef struct CafContext {
  40     int bytes_per_packet;           ///< bytes in a packet, or 0 if variable
  41     int frames_per_packet;          ///< frames in a packet, or 0 if variable
  42     int64_t num_bytes;              ///< total number of bytes in stream
  43
  44     int64_t packet_cnt;             ///< packet counter
  45     int64_t frame_cnt;              ///< frame counter
  46
  47     int64_t data_start;             ///< data start position, in bytes
  48     int64_t data_size;              ///< raw data size, in bytes
  49 } CafContext;
  50
  51 static int probe(AVProbeData *p)
  52 {
  53     if (AV_RB32(p->buf) == MKBETAG('c','a','f','f') && AV_RB16(&p->buf[4]) == 1)
  54         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  55     return 0;
  56 }
  57
  58 /** Read audio description chunk */
  59 static int read_desc_chunk(AVFormatContext *s)
  60 {
  61     AVIOContext *pb = s->pb;
  62     CafContext *caf = s->priv_data;
  63     AVStream *st;
  64     int flags;
  65
  66     /* new audio stream */
  67     st = avformat_new_stream(s, NULL);
  68     if (!st)
  69         return AVERROR(ENOMEM);
  70
  71     /* parse format description */
  72     st->codecpar->codec_type  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
  73     st->codecpar->sample_rate = av_int2double(avio_rb64(pb));
  74     st->codecpar->codec_tag   = avio_rl32(pb);
  75     flags = avio_rb32(pb);
  76     caf->bytes_per_packet  = avio_rb32(pb);
  77     st->codecpar->block_align = caf->bytes_per_packet;
  78     caf->frames_per_packet = avio_rb32(pb);
  79     st->codecpar->channels    = avio_rb32(pb);
  80     st->codecpar->bits_per_coded_sample = avio_rb32(pb);
  81
  82     /* calculate bit rate for constant size packets */
  83     if (caf->frames_per_packet > 0 && caf->bytes_per_packet > 0) {
  84         st->codecpar->bit_rate = (uint64_t)st->codecpar->sample_rate * (uint64_t)caf->bytes_per_packet * 8
  85                                  / (uint64_t)caf->frames_per_packet;
  86     } else {
  87         st->codecpar->bit_rate = 0;
  88     }
  89
  90     /* determine codec */
  91     if (st->codecpar->codec_tag == MKTAG('l','p','c','m'))
  92         st->codecpar->codec_id = ff_mov_get_lpcm_codec_id(st->codecpar->bits_per_coded_sample, (flags ^ 0x2) | 0x4);
  93     else
  94         st->codecpar->codec_id = ff_codec_get_id(ff_codec_caf_tags, st->codecpar->codec_tag);
  95     return 0;
  96 }
  97
  98 /** Read magic cookie chunk */
  99 static int read_kuki_chunk(AVFormatContext *s, int64_t size)
 100 {
 101     AVIOContext *pb = s->pb;
 102     AVStream *st      = s->streams[0];
 103
 104     if (size < 0 || size > INT_MAX - AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE)
 105         return -1;
 106
 107     if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
 108         /* The magic cookie format for AAC is an mp4 esds atom.
 109            The lavc AAC decoder requires the data from the codec specific
 110            description as extradata input. */
 111         int strt, skip;
 112
 113         strt = avio_tell(pb);
 114         ff_mov_read_esds(s, pb);
 115         skip = size - (avio_tell(pb) - strt);
 116         if (skip < 0 || !st->codecpar->extradata ||
 117             st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_AAC) {
 118             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid AAC magic cookie\n");
 119             return AVERROR_INVALIDDATA;
 120         }
 121         avio_skip(pb, skip);
 122     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_ALAC) {
 123 #define ALAC_PREAMBLE 12
 124 #define ALAC_HEADER   36
 125 #define ALAC_NEW_KUKI 24
 126         uint8_t preamble[12];
 127         if (size < ALAC_NEW_KUKI) {
 128             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid ALAC magic cookie\n");
 129             avio_skip(pb, size);
 130             return AVERROR_INVALIDDATA;
 131         }
 132         if (avio_read(pb, preamble, ALAC_PREAMBLE) != ALAC_PREAMBLE) {
 133             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "failed to read preamble\n");
 134             return AVERROR_INVALIDDATA;
 135         }
 136
 137         av_freep(&st->codecpar->extradata);
 138         if (ff_alloc_extradata(st->codecpar, ALAC_HEADER))
 139             return AVERROR(ENOMEM);
 140
 141         /* For the old style cookie, we skip 12 bytes, then read 36 bytes.
 142          * The new style cookie only contains the last 24 bytes of what was
 143          * 36 bytes in the old style cookie, so we fabricate the first 12 bytes
 144          * in that case to maintain compatibility. */
 145         if (!memcmp(&preamble[4], "frmaalac", 8)) {
 146             if (size < ALAC_PREAMBLE + ALAC_HEADER) {
 147                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid ALAC magic cookie\n");
 148                 av_freep(&st->codecpar->extradata);
 149                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 150             }
 151             if (avio_read(pb, st->codecpar->extradata, ALAC_HEADER) != ALAC_HEADER) {
 152                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "failed to read kuki header\n");
 153                 av_freep(&st->codecpar->extradata);
 154                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 155             }
 156             avio_skip(pb, size - ALAC_PREAMBLE - ALAC_HEADER);
 157         } else {
 158             AV_WB32(st->codecpar->extradata, 36);
 159             memcpy(&st->codecpar->extradata[4], "alac", 4);
 160             AV_WB32(&st->codecpar->extradata[8], 0);
 161             memcpy(&st->codecpar->extradata[12], preamble, 12);
 162             if (avio_read(pb, &st->codecpar->extradata[24], ALAC_NEW_KUKI - 12) != ALAC_NEW_KUKI - 12) {
 163                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "failed to read new kuki header\n");
 164                 av_freep(&st->codecpar->extradata);
 165                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 166             }
 167             avio_skip(pb, size - ALAC_NEW_KUKI);
 168         }
 169     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
 170         // The data layout for Opus is currently unknown, so we do not export
 171         // extradata at all. Multichannel streams are not supported.
 172         if (st->codecpar->channels > 2) {
 173             avpriv_request_sample(s, "multichannel Opus in CAF");
 174             return AVERROR_PATCHWELCOME;
 175         }
 176         avio_skip(pb, size);
 177     } else {
 178         av_freep(&st->codecpar->extradata);
 179         if (ff_get_extradata(s, st->codecpar, pb, size) < 0)
 180             return AVERROR(ENOMEM);
 181     }
 182
 183     return 0;
 184 }
 185
 186 /** Read packet table chunk */
 187 static int read_pakt_chunk(AVFormatContext *s, int64_t size)
 188 {
 189     AVIOContext *pb = s->pb;
 190     AVStream *st      = s->streams[0];
 191     CafContext *caf   = s->priv_data;
 192     int64_t pos = 0, ccount, num_packets;
 193     int i;
 194
 195     ccount = avio_tell(pb);
 196
 197     num_packets = avio_rb64(pb);
 198     if (num_packets < 0 || INT32_MAX / sizeof(AVIndexEntry) < num_packets)
 199         return AVERROR_INVALIDDATA;
 200
 201     st->nb_frames  = avio_rb64(pb); /* valid frames */
 202     st->nb_frames += avio_rb32(pb); /* priming frames */
 203     st->nb_frames += avio_rb32(pb); /* remainder frames */
 204
 205     st->duration = 0;
 206     for (i = 0; i < num_packets; i++) {
 207         av_add_index_entry(s->streams[0], pos, st->duration, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME);
 208         pos += caf->bytes_per_packet ? caf->bytes_per_packet : ff_mp4_read_descr_len(pb);
 209         st->duration += caf->frames_per_packet ? caf->frames_per_packet : ff_mp4_read_descr_len(pb);
 210     }
 211
 212     if (avio_tell(pb) - ccount > size) {
 213         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "error reading packet table\n");
 214         return AVERROR_INVALIDDATA;
 215     }
 216     avio_skip(pb, ccount + size - avio_tell(pb));
 217
 218     caf->num_bytes = pos;
 219     return 0;
 220 }
 221
 222 /** Read information chunk */
 223 static void read_info_chunk(AVFormatContext *s, int64_t size)
 224 {
 225     AVIOContext *pb = s->pb;
 226     unsigned int i;
 227     unsigned int nb_entries = avio_rb32(pb);
 228     for (i = 0; i < nb_entries && !avio_feof(pb); i++) {
 229         char key[32];
 230         char value[1024];
 231         avio_get_str(pb, INT_MAX, key, sizeof(key));
 232         avio_get_str(pb, INT_MAX, value, sizeof(value));
 233         av_dict_set(&s->metadata, key, value, 0);
 234     }
 235 }
 236
 237 static int read_header(AVFormatContext *s)
 238 {
 239     AVIOContext *pb = s->pb;
 240     CafContext *caf = s->priv_data;
 241     AVStream *st;
 242     uint32_t tag = 0;
 243     int found_data, ret;
 244     int64_t size, pos;
 245
 246     avio_skip(pb, 8); /* magic, version, file flags */
 247
 248     /* audio description chunk */
 249     if (avio_rb32(pb) != MKBETAG('d','e','s','c')) {
 250         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "desc chunk not present\n");
 251         return AVERROR_INVALIDDATA;
 252     }
 253     size = avio_rb64(pb);
 254     if (size != 32)
 255         return AVERROR_INVALIDDATA;
 256
 257     ret = read_desc_chunk(s);
 258     if (ret)
 259         return ret;
 260     st = s->streams[0];
 261
 262     /* parse each chunk */
 263     found_data = 0;
 264     while (!avio_feof(pb)) {
 265
 266         /* stop at data chunk if seeking is not supported or
 267            data chunk size is unknown */
 268         if (found_data && (caf->data_size < 0 || !(pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL)))
 269             break;
 270
 271         tag  = avio_rb32(pb);
 272         size = avio_rb64(pb);
 273         pos  = avio_tell(pb);
 274         if (avio_feof(pb))
 275             break;
 276
 277         switch (tag) {
 278         case MKBETAG('d','a','t','a'):
 279             avio_skip(pb, 4); /* edit count */
 280             caf->data_start = avio_tell(pb);
 281             caf->data_size  = size < 0 ? -1 : size - 4;
 282             if (caf->data_size > 0 && (pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL))
 283                 avio_skip(pb, caf->data_size);
 284             found_data = 1;
 285             break;
 286
 287         case MKBETAG('c','h','a','n'):
 288             if ((ret = ff_mov_read_chan(s, s->pb, st, size)) < 0)
 289                 return ret;
 290             break;
 291
 292         /* magic cookie chunk */
 293         case MKBETAG('k','u','k','i'):
 294             if (read_kuki_chunk(s, size))
 295                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 296             break;
 297
 298         /* packet table chunk */
 299         case MKBETAG('p','a','k','t'):
 300             if (read_pakt_chunk(s, size))
 301                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 302             break;
 303
 304         case MKBETAG('i','n','f','o'):
 305             read_info_chunk(s, size);
 306             break;
 307
 308         default:
 309             av_log(s, AV_LOG_WARNING,
 310                    "skipping CAF chunk: %08"PRIX32" (%s), size %"PRId64"\n",
 311                    tag, av_fourcc2str(av_bswap32(tag)), size);
 312         case MKBETAG('f','r','e','e'):
 313             if (size < 0)
 314                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 315             break;
 316         }
 317
 318         if (size > 0) {
 319             if (pos > INT64_MAX - size)
 320                 return AVERROR_INVALIDDATA;
 321             avio_skip(pb, FFMAX(0, pos + size - avio_tell(pb)));
 322         }
 323     }
 324
 325     if (!found_data)
 326         return AVERROR_INVALIDDATA;
 327
 328     if (caf->bytes_per_packet > 0 && caf->frames_per_packet > 0) {
 329         if (caf->data_size > 0)
 330             st->nb_frames = (caf->data_size / caf->bytes_per_packet) * caf->frames_per_packet;
 331     } else if (st->nb_index_entries && st->duration > 0) {
 332         if (st->codecpar->sample_rate && caf->data_size / st->duration > INT64_MAX / st->codecpar->sample_rate / 8) {
 333             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow during bit rate calculation %d * 8 * %"PRId64"\n",
 334                    st->codecpar->sample_rate, caf->data_size / st->duration);
 335             return AVERROR_INVALIDDATA;
 336         }
 337         st->codecpar->bit_rate = st->codecpar->sample_rate * 8LL *
 338                                  (caf->data_size / st->duration);
 339     } else {
 340         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Missing packet table. It is required when "
 341                                 "block size or frame size are variable.\n");
 342         return AVERROR_INVALIDDATA;
 343     }
 344
 345     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, st->codecpar->sample_rate);
 346     st->start_time = 0;
 347
 348     /* position the stream at the start of data */
 349     if (caf->data_size >= 0)
 350         avio_seek(pb, caf->data_start, SEEK_SET);
 351
 352     return 0;
 353 }
 354
 355 #define CAF_MAX_PKT_SIZE 4096
 356
 357 static int read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 358 {
 359     AVIOContext *pb = s->pb;
 360     AVStream *st      = s->streams[0];
 361     CafContext *caf   = s->priv_data;
 362     int res, pkt_size = 0, pkt_frames = 0;
 363     int64_t left      = CAF_MAX_PKT_SIZE;
 364
 365     if (avio_feof(pb))
 366         return AVERROR_EOF;
 367
 368     /* don't read past end of data chunk */
 369     if (caf->data_size > 0) {
 370         left = (caf->data_start + caf->data_size) - avio_tell(pb);
 371         if (!left)
 372             return AVERROR_EOF;
 373         if (left < 0)
 374             return AVERROR(EIO);
 375     }
 376
 377     pkt_frames = caf->frames_per_packet;
 378     pkt_size   = caf->bytes_per_packet;
 379
 380     if (pkt_size > 0 && pkt_frames == 1) {
 381         pkt_size   = (CAF_MAX_PKT_SIZE / pkt_size) * pkt_size;
 382         pkt_size   = FFMIN(pkt_size, left);
 383         pkt_frames = pkt_size / caf->bytes_per_packet;
 384     } else if (st->nb_index_entries) {
 385         if (caf->packet_cnt < st->nb_index_entries - 1) {
 386             pkt_size   = st->index_entries[caf->packet_cnt + 1].pos       - st->index_entries[caf->packet_cnt].pos;
 387             pkt_frames = st->index_entries[caf->packet_cnt + 1].timestamp - st->index_entries[caf->packet_cnt].timestamp;
 388         } else if (caf->packet_cnt == st->nb_index_entries - 1) {
 389             pkt_size   = caf->num_bytes - st->index_entries[caf->packet_cnt].pos;
 390             pkt_frames = st->duration   - st->index_entries[caf->packet_cnt].timestamp;
 391         } else {
 392             return AVERROR(EIO);
 393         }
 394     }
 395
 396     if (pkt_size == 0 || pkt_frames == 0 || pkt_size > left)
 397         return AVERROR(EIO);
 398
 399     res = av_get_packet(pb, pkt, pkt_size);
 400     if (res < 0)
 401         return res;
 402
 403     pkt->size           = res;
 404     pkt->stream_index   = 0;
 405     pkt->dts = pkt->pts = caf->frame_cnt;
 406
 407     caf->packet_cnt++;
 408     caf->frame_cnt += pkt_frames;
 409
 410     return 0;
 411 }
 412
 413 static int read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index,
 414                      int64_t timestamp, int flags)
 415 {
 416     AVStream *st = s->streams[0];
 417     CafContext *caf = s->priv_data;
 418     int64_t pos, packet_cnt, frame_cnt;
 419
 420     timestamp = FFMAX(timestamp, 0);
 421
 422     if (caf->frames_per_packet > 0 && caf->bytes_per_packet > 0) {
 423         /* calculate new byte position based on target frame position */
 424         pos = caf->bytes_per_packet * (timestamp / caf->frames_per_packet);
 425         if (caf->data_size > 0)
 426             pos = FFMIN(pos, caf->data_size);
 427         packet_cnt = pos / caf->bytes_per_packet;
 428         frame_cnt  = caf->frames_per_packet * packet_cnt;
 429     } else if (st->nb_index_entries) {
 430         packet_cnt = av_index_search_timestamp(st, timestamp, flags);
 431         frame_cnt  = st->index_entries[packet_cnt].timestamp;
 432         pos        = st->index_entries[packet_cnt].pos;
 433     } else {
 434         return -1;
 435     }
 436
 437     if (avio_seek(s->pb, pos + caf->data_start, SEEK_SET) < 0)
 438         return -1;
 439
 440     caf->packet_cnt = packet_cnt;
 441     caf->frame_cnt  = frame_cnt;
 442
 443     return 0;
 444 }
 445
 446 AVInputFormat ff_caf_demuxer = {
 447     .name           = "caf",
 448     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Apple CAF (Core Audio Format)"),
 449     .priv_data_size = sizeof(CafContext),
 450     .read_probe     = probe,
 451     .read_header    = read_header,
 452     .read_packet    = read_packet,
 453     .read_seek      = read_seek,
 454     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []){ ff_codec_caf_tags, 0 },
 455 };