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

   1 /*
   2  * GXF demuxer.
   3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  18  */
  19 #include "avformat.h"
  20 #include "common.h"
  21
  22 typedef enum {
  23     PKT_MAP = 0xbc,
  24     PKT_MEDIA = 0xbf,
  25     PKT_EOS = 0xfb,
  26     PKT_FLT = 0xfc,
  27     PKT_UMF = 0xfd
  28 } pkt_type_t;
  29
  30 typedef enum {
  31     MAT_NAME = 0x40,
  32     MAT_FIRST_FIELD = 0x41,
  33     MAT_LAST_FIELD = 0x42,
  34     MAT_MARK_IN = 0x43,
  35     MAT_MARK_OUT = 0x44,
  36     MAT_SIZE = 0x45
  37 } mat_tag_t;
  38
  39 typedef enum {
  40     TRACK_NAME = 0x4c,
  41     TRACK_AUX = 0x4d,
  42     TRACK_VER = 0x4e,
  43     TRACK_MPG_AUX = 0x4f,
  44     TRACK_FPS = 0x50,
  45     TRACK_LINES = 0x51,
  46     TRACK_FPF = 0x52
  47 } track_tag_t;
  48
  49 typedef struct {
  50     int64_t first_field;
  51     int64_t last_field;
  52     AVRational frames_per_second;
  53     int32_t fields_per_frame;
  54 } st_info_t;
  55
  56 /**
  57  * \brief parses a packet header, extracting type and length
  58  * \param pb ByteIOContext to read header from
  59  * \param type detected packet type is stored here
  60  * \param length detected packet length, excluding header is stored here
  61  * \return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
  62  */
  63 static int parse_packet_header(ByteIOContext *pb, pkt_type_t *type, int *length) {
  64     if (get_be32(pb))
  65         return 0;
  66     if (get_byte(pb) != 1)
  67         return 0;
  68     *type = get_byte(pb);
  69     *length = get_be32(pb);
  70     if ((*length >> 24) || *length < 16)
  71         return 0;
  72     *length -= 16;
  73     if (get_be32(pb))
  74         return 0;
  75     if (get_byte(pb) != 0xe1)
  76         return 0;
  77     if (get_byte(pb) != 0xe2)
  78         return 0;
  79     return 1;
  80 }
  81
  82 /**
  83  * \brief check if file starts with a PKT_MAP header
  84  */
  85 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
  86     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
  87     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
  88     if (p->buf_size < 16)
  89         return 0;
  90     if (!memcmp(p->buf, startcode, sizeof(startcode)) &&
  91         !memcmp(&p->buf[16 - sizeof(endcode)], endcode, sizeof(endcode)))
  92         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  93     return 0;
  94 }
  95
  96 /**
  97  * \brief gets the stream index for the track with the specified id, creates new
  98  *        stream if not found
  99  * \param stream id of stream to find / add
 100  * \param format stream format identifier
 101  */
 102 static int get_sindex(AVFormatContext *s, int id, int format) {
 103     int i;
 104     AVStream *st = NULL;
 105     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 106         if (s->streams[i]->id == id)
 107             return i;
 108     }
 109     st = av_new_stream(s, id);
 110     switch (format) {
 111         case 3:
 112         case 4:
 113             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 114             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MJPEG;
 115             break;
 116         case 13:
 117         case 15:
 118             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 119             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 120             break;
 121         case 14:
 122         case 16:
 123             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 124             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 125             break;
 126         case 11:
 127         case 12:
 128         case 20:
 129             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 130             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 131             break;
 132         case 22:
 133         case 23:
 134             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 135             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
 136             break;
 137         case 9:
 138             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 139             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
 140             st->codec->codec_tag = 0x1;
 141             st->codec->channels = 1;
 142             st->codec->sample_rate = 48000;
 143             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
 144             st->codec->block_align = 3 * 1;
 145             st->codec->bits_per_sample = 24;
 146             break;
 147         case 10:
 148             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 149             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 150             st->codec->codec_tag = 0x1;
 151             st->codec->channels = 1;
 152             st->codec->sample_rate = 48000;
 153             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
 154             st->codec->block_align = 2 * 1;
 155             st->codec->bits_per_sample = 16;
 156             break;
 157         case 17:
 158             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 159             st->codec->codec_id = CODEC_ID_AC3;
 160             st->codec->codec_tag = 0x2000;
 161             st->codec->channels = 2;
 162             st->codec->sample_rate = 48000;
 163             break;
 164         default:
 165             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_UNKNOWN;
 166             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 167             break;
 168     }
 169     return s->nb_streams - 1;
 170 }
 171
 172 /**
 173  * \brief filters out interesting tags from material information.
 174  * \param len lenght of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 175  * \param si struct to store collected information into
 176  */
 177 static void gxf_material_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 178     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
 179     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
 180     while (*len >= 2) {
 181         mat_tag_t tag = get_byte(pb);
 182         int tlen = get_byte(pb);
 183         *len -= 2;
 184         if (tlen > *len)
 185             return;
 186         *len -= tlen;
 187         if (tlen == 4) {
 188             uint32_t value = get_be32(pb);
 189             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
 190                 si->first_field = value;
 191             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
 192                 si->last_field = value;
 193         } else
 194             url_fskip(pb, tlen);
 195     }
 196 }
 197
 198 /**
 199  * \brief convert fps tag value to AVRational fps
 200  * \param fps fps value from tag
 201  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 202  */
 203 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
 204     extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
 205     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
 206     return ff_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
 207 }
 208
 209 /**
 210  * \brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
 211  * \param fps fps value from flags
 212  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 213  */
 214 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
 215     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
 216         {25, 1}, {30000, 1001}};
 217     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
 218     return map[idx];
 219 }
 220
 221 /**
 222  * \brief filters out interesting tags from track information.
 223  * \param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 224  * \param si struct to store collected information into
 225  */
 226 static void gxf_track_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 227     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
 228     si->fields_per_frame = 0;
 229     while (*len >= 2) {
 230         track_tag_t tag = get_byte(pb);
 231         int tlen = get_byte(pb);
 232         *len -= 2;
 233         if (tlen > *len)
 234             return;
 235         *len -= tlen;
 236         if (tlen == 4) {
 237             uint32_t value = get_be32(pb);
 238             if (tag == TRACK_FPS)
 239                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
 240             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
 241                 si->fields_per_frame = value;
 242         } else
 243             url_fskip(pb, tlen);
 244     }
 245 }
 246
 247 /**
 248  * \brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
 249  */
 250 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
 251     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 252     AVStream *st = s->streams[0];
 253     uint32_t fields_per_map = get_le32(pb);
 254     uint32_t map_cnt = get_le32(pb);
 255     int i;
 256     pkt_len -= 8;
 257     if (map_cnt > 1000) {
 258         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
 259         map_cnt = 1000;
 260     }
 261     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
 262         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid index length\n");
 263         url_fskip(pb, pkt_len);
 264         return;
 265     }
 266     pkt_len -= 4 * map_cnt;
 267     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
 268     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
 269         av_add_index_entry(st, (uint64_t)get_le32(pb) * 1024,
 270                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
 271     url_fskip(pb, pkt_len);
 272 }
 273
 274 static int gxf_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) {
 275     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 276     pkt_type_t pkt_type;
 277     int map_len;
 278     int len;
 279     AVRational main_timebase = {0, 0};
 280     st_info_t si;
 281     int i;
 282     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
 283         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: map packet not found\n");
 284         return 0;
 285     }
 286     map_len -= 2;
 287     if (get_byte(pb) != 0x0e0 || get_byte(pb) != 0xff) {
 288         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: unknown version or invalid map preamble\n");
 289         return 0;
 290     }
 291     map_len -= 2;
 292     len = get_be16(pb); // length of material data section
 293     if (len > map_len) {
 294         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: material data longer than map data\n");
 295         return 0;
 296     }
 297     map_len -= len;
 298     gxf_material_tags(pb, &len, &si);
 299     url_fskip(pb, len);
 300     map_len -= 2;
 301     len = get_be16(pb); // length of track description
 302     if (len > map_len) {
 303         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: track description longer than map data\n");
 304         return 0;
 305     }
 306     map_len -= len;
 307     while (len > 0) {
 308         int track_type, track_id, track_len;
 309         AVStream *st;
 310         int idx;
 311         len -= 4;
 312         track_type = get_byte(pb);
 313         track_id = get_byte(pb);
 314         track_len = get_be16(pb);
 315         len -= track_len;
 316         gxf_track_tags(pb, &track_len, &si);
 317         url_fskip(pb, track_len);
 318         if (!(track_type & 0x80)) {
 319            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track type %x\n", track_type);
 320            continue;
 321         }
 322         track_type &= 0x7f;
 323         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
 324            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track id %x\n", track_id);
 325            continue;
 326         }
 327         track_id &= 0x3f;
 328         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
 329         if (idx < 0) continue;
 330         st = s->streams[idx];
 331         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 332             main_timebase.num = si.frames_per_second.den;
 333             main_timebase.den = si.frames_per_second.num * si.fields_per_frame;
 334         }
 335         st->start_time = si.first_field;
 336         if (si.first_field != AV_NOPTS_VALUE && si.last_field != AV_NOPTS_VALUE)
 337             st->duration = si.last_field - si.first_field;
 338     }
 339     if (len < 0)
 340         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track description length specified\n");
 341     if (map_len)
 342         url_fskip(pb, map_len);
 343     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 344         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 345         return -1;
 346     }
 347     if (pkt_type == PKT_FLT) {
 348         gxf_read_index(s, len);
 349         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 350             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 351             return -1;
 352         }
 353     }
 354     if (pkt_type == PKT_UMF) {
 355         if (len >= 9) {
 356             AVRational fps;
 357             len -= 9;
 358             url_fskip(pb, 5);
 359             fps = fps_umf2avr(get_le32(pb));
 360             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 361                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
 362                 main_timebase.num = fps.den;
 363                 main_timebase.den = fps.num;
 364             }
 365         } else
 366             av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet too short\n");
 367     } else
 368         av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet missing\n");
 369     url_fskip(pb, len);
 370     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 371         AVStream *st = s->streams[i];
 372         if (main_timebase.num && main_timebase.den)
 373             st->time_base = main_timebase;
 374         else {
 375             st->start_time = st->duration = AV_NOPTS_VALUE;
 376         }
 377     }
 378     return 0;
 379 }
 380
 381 #define READ_ONE() \
 382     { \
 383         if (!max_interval-- || url_feof(pb)) \
 384             goto out; \
 385         tmp = tmp << 8 | get_byte(pb); \
 386     }
 387
 388 /**
 389  * \brief resync the stream on the next media packet with specified properties
 390  * \param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
 391  * \param track track id the media packet must belong to, -1 for any
 392  * \param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
 393  * \return timestamp of packet found
 394  */
 395 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
 396     uint32_t tmp;
 397     uint64_t last_pos;
 398     uint64_t last_found_pos = 0;
 399     int cur_track;
 400     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
 401     int len;
 402     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 403     pkt_type_t type;
 404     tmp = get_be32(pb);
 405 start:
 406     while (tmp)
 407         READ_ONE();
 408     READ_ONE();
 409     if (tmp != 1)
 410         goto start;
 411     last_pos = url_ftell(pb);
 412     url_fseek(pb, -5, SEEK_CUR);
 413     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
 414         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 415         goto start;
 416     }
 417     get_byte(pb);
 418     cur_track = get_byte(pb);
 419     cur_timestamp = get_be32(pb);
 420     last_found_pos = url_ftell(pb) - 16 - 6;
 421     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
 422         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 423         goto start;
 424     }
 425 out:
 426     if (last_found_pos)
 427         url_fseek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
 428     return cur_timestamp;
 429 }
 430
 431 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
 432     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 433     pkt_type_t pkt_type;
 434     int pkt_len;
 435     while (!url_feof(pb)) {
 436         int track_type, track_id, ret;
 437         int field_nr;
 438         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
 439             if (!url_feof(pb))
 440                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost\n");
 441             return -1;
 442         }
 443         if (pkt_type == PKT_FLT) {
 444             gxf_read_index(s, pkt_len);
 445             continue;
 446         }
 447         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
 448             url_fskip(pb, pkt_len);
 449             continue;
 450         }
 451         if (pkt_len < 16) {
 452             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid media packet length\n");
 453             continue;
 454         }
 455         pkt_len -= 16;
 456         track_type = get_byte(pb);
 457         track_id = get_byte(pb);
 458         field_nr = get_be32(pb);
 459         get_be32(pb); // field information
 460         get_be32(pb); // "timeline" field number
 461         get_byte(pb); // flags
 462         get_byte(pb); // reserved
 463         // NOTE: there is also data length information in the
 464         // field information, it might be better to take this into account
 465         // as well.
 466         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
 467         pkt->stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
 468         pkt->pts = field_nr;
 469         return ret;
 470     }
 471     return AVERROR_IO;
 472 }
 473
 474 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
 475     uint64_t pos;
 476     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
 477     AVStream *st = s->streams[0];
 478     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
 479     int64_t found;
 480     int idx;
 481     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
 482     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
 483                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 484     if (idx < 0)
 485         return -1;
 486     pos = st->index_entries[idx].pos;
 487     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
 488         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
 489     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
 490     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
 491     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
 492     if (ABS(found - timestamp) > 4)
 493         return -1;
 494     return 0;
 495 }
 496
 497 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
 498                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
 499     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 500     int64_t res;
 501     url_fseek(pb, *pos, SEEK_SET);
 502     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
 503     *pos = url_ftell(pb);
 504     return res;
 505 }
 506
 507 AVInputFormat gxf_demuxer = {
 508     "gxf",
 509     "GXF format",
 510     0,
 511     gxf_probe,
 512     gxf_header,
 513     gxf_packet,
 514     NULL,
 515     gxf_seek,
 516     gxf_read_timestamp,
 517 };