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

   1 /*
   2  * GXF demuxer.
   3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger
   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 #include "libavutil/common.h"
  23 #include "avformat.h"
  24 #include "internal.h"
  25 #include "gxf.h"
  26 #include "libavcodec/mpeg12data.h"
  27
  28 struct gxf_stream_info {
  29     int64_t first_field;
  30     int64_t last_field;
  31     AVRational frames_per_second;
  32     int32_t fields_per_frame;
  33 };
  34
  35 /**
  36  * @brief parses a packet header, extracting type and length
  37  * @param pb AVIOContext to read header from
  38  * @param type detected packet type is stored here
  39  * @param length detected packet length, excluding header is stored here
  40  * @return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
  41  */
  42 static int parse_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType *type, int *length) {
  43     if (avio_rb32(pb))
  44         return 0;
  45     if (avio_r8(pb) != 1)
  46         return 0;
  47     *type = avio_r8(pb);
  48     *length = avio_rb32(pb);
  49     if ((*length >> 24) || *length < 16)
  50         return 0;
  51     *length -= 16;
  52     if (avio_rb32(pb))
  53         return 0;
  54     if (avio_r8(pb) != 0xe1)
  55         return 0;
  56     if (avio_r8(pb) != 0xe2)
  57         return 0;
  58     return 1;
  59 }
  60
  61 /**
  62  * @brief check if file starts with a PKT_MAP header
  63  */
  64 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
  65     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
  66     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
  67     if (!memcmp(p->buf, startcode, sizeof(startcode)) &&
  68         !memcmp(&p->buf[16 - sizeof(endcode)], endcode, sizeof(endcode)))
  69         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  70     return 0;
  71 }
  72
  73 /**
  74  * @brief gets the stream index for the track with the specified id, creates new
  75  *        stream if not found
  76  * @param id     id of stream to find / add
  77  * @param format stream format identifier
  78  */
  79 static int get_sindex(AVFormatContext *s, int id, int format) {
  80     int i;
  81     AVStream *st = NULL;
  82     i = ff_find_stream_index(s, id);
  83     if (i >= 0)
  84         return i;
  85     st = avformat_new_stream(s, NULL);
  86     if (!st)
  87         return AVERROR(ENOMEM);
  88     st->id = id;
  89     switch (format) {
  90         case 3:
  91         case 4:
  92             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
  93             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MJPEG;
  94             break;
  95         case 13:
  96         case 15:
  97             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
  98             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_DVVIDEO;
  99             break;
 100         case 14:
 101         case 16:
 102             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 103             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_DVVIDEO;
 104             break;
 105         case 11:
 106         case 12:
 107         case 20:
 108             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 109             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 110             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
 111             break;
 112         case 22:
 113         case 23:
 114             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 115             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
 116             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
 117             break;
 118         case 9:
 119             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 120             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S24LE;
 121             st->codec->channels = 1;
 122             st->codec->sample_rate = 48000;
 123             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
 124             st->codec->block_align = 3 * 1;
 125             st->codec->bits_per_coded_sample = 24;
 126             break;
 127         case 10:
 128             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 129             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE;
 130             st->codec->channels = 1;
 131             st->codec->sample_rate = 48000;
 132             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
 133             st->codec->block_align = 2 * 1;
 134             st->codec->bits_per_coded_sample = 16;
 135             break;
 136         case 17:
 137             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 138             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
 139             st->codec->channels = 2;
 140             st->codec->sample_rate = 48000;
 141             break;
 142         // timecode tracks:
 143         case 7:
 144         case 8:
 145         case 24:
 146             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_DATA;
 147             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_NONE;
 148             break;
 149         default:
 150             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_UNKNOWN;
 151             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_NONE;
 152             break;
 153     }
 154     return s->nb_streams - 1;
 155 }
 156
 157 /**
 158  * @brief filters out interesting tags from material information.
 159  * @param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 160  * @param si struct to store collected information into
 161  */
 162 static void gxf_material_tags(AVIOContext *pb, int *len, struct gxf_stream_info *si) {
 163     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
 164     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
 165     while (*len >= 2) {
 166         GXFMatTag tag = avio_r8(pb);
 167         int tlen = avio_r8(pb);
 168         *len -= 2;
 169         if (tlen > *len)
 170             return;
 171         *len -= tlen;
 172         if (tlen == 4) {
 173             uint32_t value = avio_rb32(pb);
 174             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
 175                 si->first_field = value;
 176             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
 177                 si->last_field = value;
 178         } else
 179             avio_skip(pb, tlen);
 180     }
 181 }
 182
 183 /**
 184  * @brief convert fps tag value to AVRational fps
 185  * @param fps fps value from tag
 186  * @return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 187  */
 188 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
 189     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
 190     return avpriv_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
 191 }
 192
 193 /**
 194  * @brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
 195  * @param flags UMF flags to convert
 196  * @return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 197  */
 198 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
 199     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
 200         {25, 1}, {30000, 1001}};
 201     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
 202     return map[idx];
 203 }
 204
 205 /**
 206  * @brief filters out interesting tags from track information.
 207  * @param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 208  * @param si struct to store collected information into
 209  */
 210 static void gxf_track_tags(AVIOContext *pb, int *len, struct gxf_stream_info *si) {
 211     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
 212     si->fields_per_frame = 0;
 213     while (*len >= 2) {
 214         GXFTrackTag tag = avio_r8(pb);
 215         int tlen = avio_r8(pb);
 216         *len -= 2;
 217         if (tlen > *len)
 218             return;
 219         *len -= tlen;
 220         if (tlen == 4) {
 221             uint32_t value = avio_rb32(pb);
 222             if (tag == TRACK_FPS)
 223                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
 224             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
 225                 si->fields_per_frame = value;
 226         } else
 227             avio_skip(pb, tlen);
 228     }
 229 }
 230
 231 /**
 232  * @brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
 233  */
 234 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
 235     AVIOContext *pb = s->pb;
 236     AVStream *st = s->streams[0];
 237     uint32_t fields_per_map = avio_rl32(pb);
 238     uint32_t map_cnt = avio_rl32(pb);
 239     int i;
 240     pkt_len -= 8;
 241     if (s->flags & AVFMT_FLAG_IGNIDX) {
 242         avio_skip(pb, pkt_len);
 243         return;
 244     }
 245     if (map_cnt > 1000) {
 246         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
 247         map_cnt = 1000;
 248     }
 249     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
 250         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid index length\n");
 251         avio_skip(pb, pkt_len);
 252         return;
 253     }
 254     pkt_len -= 4 * map_cnt;
 255     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
 256     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
 257         av_add_index_entry(st, (uint64_t)avio_rl32(pb) * 1024,
 258                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
 259     avio_skip(pb, pkt_len);
 260 }
 261
 262 static int gxf_header(AVFormatContext *s) {
 263     AVIOContext *pb = s->pb;
 264     GXFPktType pkt_type;
 265     int map_len;
 266     int len;
 267     AVRational main_timebase = {0, 0};
 268     struct gxf_stream_info *si = s->priv_data;
 269     int i;
 270     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
 271         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "map packet not found\n");
 272         return 0;
 273     }
 274     map_len -= 2;
 275     if (avio_r8(pb) != 0x0e0 || avio_r8(pb) != 0xff) {
 276         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unknown version or invalid map preamble\n");
 277         return 0;
 278     }
 279     map_len -= 2;
 280     len = avio_rb16(pb); // length of material data section
 281     if (len > map_len) {
 282         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "material data longer than map data\n");
 283         return 0;
 284     }
 285     map_len -= len;
 286     gxf_material_tags(pb, &len, si);
 287     avio_skip(pb, len);
 288     map_len -= 2;
 289     len = avio_rb16(pb); // length of track description
 290     if (len > map_len) {
 291         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "track description longer than map data\n");
 292         return 0;
 293     }
 294     map_len -= len;
 295     while (len > 0) {
 296         int track_type, track_id, track_len;
 297         AVStream *st;
 298         int idx;
 299         len -= 4;
 300         track_type = avio_r8(pb);
 301         track_id = avio_r8(pb);
 302         track_len = avio_rb16(pb);
 303         len -= track_len;
 304         gxf_track_tags(pb, &track_len, si);
 305         avio_skip(pb, track_len);
 306         if (!(track_type & 0x80)) {
 307            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track type %x\n", track_type);
 308            continue;
 309         }
 310         track_type &= 0x7f;
 311         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
 312            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track id %x\n", track_id);
 313            continue;
 314         }
 315         track_id &= 0x3f;
 316         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
 317         if (idx < 0) continue;
 318         st = s->streams[idx];
 319         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 320             main_timebase.num = si->frames_per_second.den;
 321             main_timebase.den = si->frames_per_second.num * 2;
 322         }
 323         st->start_time = si->first_field;
 324         if (si->first_field != AV_NOPTS_VALUE && si->last_field != AV_NOPTS_VALUE)
 325             st->duration = si->last_field - si->first_field;
 326     }
 327     if (len < 0)
 328         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track description length specified\n");
 329     if (map_len)
 330         avio_skip(pb, map_len);
 331     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 332         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost in header\n");
 333         return -1;
 334     }
 335     if (pkt_type == PKT_FLT) {
 336         gxf_read_index(s, len);
 337         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 338             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost in header\n");
 339             return -1;
 340         }
 341     }
 342     if (pkt_type == PKT_UMF) {
 343         if (len >= 0x39) {
 344             AVRational fps;
 345             len -= 0x39;
 346             avio_skip(pb, 5); // preamble
 347             avio_skip(pb, 0x30); // payload description
 348             fps = fps_umf2avr(avio_rl32(pb));
 349             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 350                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
 351                 main_timebase.num = fps.den;
 352                 main_timebase.den = fps.num * 2;
 353             }
 354         } else
 355             av_log(s, AV_LOG_INFO, "UMF packet too short\n");
 356     } else
 357         av_log(s, AV_LOG_INFO, "UMF packet missing\n");
 358     avio_skip(pb, len);
 359     // set a fallback value, 60000/1001 is specified for audio-only files
 360     // so use that regardless of why we do not know the video frame rate.
 361     if (!main_timebase.num || !main_timebase.den)
 362         main_timebase = (AVRational){1001, 60000};
 363     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 364         AVStream *st = s->streams[i];
 365         avpriv_set_pts_info(st, 32, main_timebase.num, main_timebase.den);
 366     }
 367     return 0;
 368 }
 369
 370 #define READ_ONE() \
 371     { \
 372         if (!max_interval-- || pb->eof_reached) \
 373             goto out; \
 374         tmp = tmp << 8 | avio_r8(pb); \
 375     }
 376
 377 /**
 378  * @brief resync the stream on the next media packet with specified properties
 379  * @param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
 380  * @param track track id the media packet must belong to, -1 for any
 381  * @param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
 382  * @return timestamp of packet found
 383  */
 384 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
 385     uint32_t tmp;
 386     uint64_t last_pos;
 387     uint64_t last_found_pos = 0;
 388     int cur_track;
 389     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
 390     int len;
 391     AVIOContext *pb = s->pb;
 392     GXFPktType type;
 393     tmp = avio_rb32(pb);
 394 start:
 395     while (tmp)
 396         READ_ONE();
 397     READ_ONE();
 398     if (tmp != 1)
 399         goto start;
 400     last_pos = avio_tell(pb);
 401     if (avio_seek(pb, -5, SEEK_CUR) < 0)
 402         goto out;
 403     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
 404         if (avio_seek(pb, last_pos, SEEK_SET) < 0)
 405             goto out;
 406         goto start;
 407     }
 408     avio_r8(pb);
 409     cur_track = avio_r8(pb);
 410     cur_timestamp = avio_rb32(pb);
 411     last_found_pos = avio_tell(pb) - 16 - 6;
 412     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
 413         if (avio_seek(pb, last_pos, SEEK_SET) >= 0)
 414             goto start;
 415     }
 416 out:
 417     if (last_found_pos)
 418         avio_seek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
 419     return cur_timestamp;
 420 }
 421
 422 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
 423     AVIOContext *pb = s->pb;
 424     GXFPktType pkt_type;
 425     int pkt_len;
 426     struct gxf_stream_info *si = s->priv_data;
 427
 428     while (!pb->eof_reached) {
 429         AVStream *st;
 430         int track_type, track_id, ret;
 431         int field_nr, field_info, skip = 0;
 432         int stream_index;
 433         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
 434             if (!pb->eof_reached)
 435                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost\n");
 436             return -1;
 437         }
 438         if (pkt_type == PKT_FLT) {
 439             gxf_read_index(s, pkt_len);
 440             continue;
 441         }
 442         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
 443             avio_skip(pb, pkt_len);
 444             continue;
 445         }
 446         if (pkt_len < 16) {
 447             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid media packet length\n");
 448             continue;
 449         }
 450         pkt_len -= 16;
 451         track_type = avio_r8(pb);
 452         track_id = avio_r8(pb);
 453         stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
 454         if (stream_index < 0)
 455             return stream_index;
 456         st = s->streams[stream_index];
 457         field_nr = avio_rb32(pb);
 458         field_info = avio_rb32(pb);
 459         avio_rb32(pb); // "timeline" field number
 460         avio_r8(pb); // flags
 461         avio_r8(pb); // reserved
 462         if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PCM_S24LE ||
 463             st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 464             int first = field_info >> 16;
 465             int last  = field_info & 0xffff; // last is exclusive
 466             int bps = av_get_bits_per_sample(st->codec->codec_id)>>3;
 467             if (first <= last && last*bps <= pkt_len) {
 468                 avio_skip(pb, first*bps);
 469                 skip = pkt_len - last*bps;
 470                 pkt_len = (last-first)*bps;
 471             } else
 472                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid first and last sample values\n");
 473         }
 474         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
 475         if (skip)
 476             avio_skip(pb, skip);
 477         pkt->stream_index = stream_index;
 478         pkt->dts = field_nr;
 479
 480         //set duration manually for DV or else lavf misdetects the frame rate
 481         if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO)
 482             pkt->duration = si->fields_per_frame;
 483
 484         return ret;
 485     }
 486     return AVERROR(EIO);
 487 }
 488
 489 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
 490     int res = 0;
 491     uint64_t pos;
 492     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
 493     AVStream *st = s->streams[0];
 494     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
 495     int64_t found;
 496     int idx;
 497     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
 498     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
 499                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 500     if (idx < 0)
 501         return -1;
 502     pos = st->index_entries[idx].pos;
 503     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
 504         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
 505     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
 506     res = avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET);
 507     if (res < 0)
 508         return res;
 509     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
 510     if (FFABS(found - timestamp) > 4)
 511         return -1;
 512     return 0;
 513 }
 514
 515 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
 516                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
 517     AVIOContext *pb = s->pb;
 518     int64_t res;
 519     if (avio_seek(pb, *pos, SEEK_SET) < 0)
 520         return AV_NOPTS_VALUE;
 521     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
 522     *pos = avio_tell(pb);
 523     return res;
 524 }
 525
 526 AVInputFormat ff_gxf_demuxer = {
 527     .name           = "gxf",
 528     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
 529     .priv_data_size = sizeof(struct gxf_stream_info),
 530     .read_probe     = gxf_probe,
 531     .read_header    = gxf_header,
 532     .read_packet    = gxf_packet,
 533     .read_seek      = gxf_seek,
 534     .read_timestamp = gxf_read_timestamp,
 535 };