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 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 #include "libavutil/common.h"
  23 #include "avformat.h"
  24 #include "gxf.h"
  25
  26 typedef struct {
  27     int64_t first_field;
  28     int64_t last_field;
  29     AVRational frames_per_second;
  30     int32_t fields_per_frame;
  31 } st_info_t;
  32
  33 /**
  34  * \brief parses a packet header, extracting type and length
  35  * \param pb ByteIOContext to read header from
  36  * \param type detected packet type is stored here
  37  * \param length detected packet length, excluding header is stored here
  38  * \return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
  39  */
  40 static int parse_packet_header(ByteIOContext *pb, pkt_type_t *type, int *length) {
  41     if (get_be32(pb))
  42         return 0;
  43     if (get_byte(pb) != 1)
  44         return 0;
  45     *type = get_byte(pb);
  46     *length = get_be32(pb);
  47     if ((*length >> 24) || *length < 16)
  48         return 0;
  49     *length -= 16;
  50     if (get_be32(pb))
  51         return 0;
  52     if (get_byte(pb) != 0xe1)
  53         return 0;
  54     if (get_byte(pb) != 0xe2)
  55         return 0;
  56     return 1;
  57 }
  58
  59 /**
  60  * \brief check if file starts with a PKT_MAP header
  61  */
  62 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
  63     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
  64     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
  65     if (!memcmp(p->buf, startcode, sizeof(startcode)) &&
  66         !memcmp(&p->buf[16 - sizeof(endcode)], endcode, sizeof(endcode)))
  67         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  68     return 0;
  69 }
  70
  71 /**
  72  * \brief gets the stream index for the track with the specified id, creates new
  73  *        stream if not found
  74  * \param stream id of stream to find / add
  75  * \param format stream format identifier
  76  */
  77 static int get_sindex(AVFormatContext *s, int id, int format) {
  78     int i;
  79     AVStream *st = NULL;
  80     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
  81         if (s->streams[i]->id == id)
  82             return i;
  83     }
  84     st = av_new_stream(s, id);
  85     switch (format) {
  86         case 3:
  87         case 4:
  88             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
  89             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MJPEG;
  90             break;
  91         case 13:
  92         case 15:
  93             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
  94             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
  95             break;
  96         case 14:
  97         case 16:
  98             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
  99             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 100             break;
 101         case 11:
 102         case 12:
 103         case 20:
 104             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 105             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 106             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
 107             break;
 108         case 22:
 109         case 23:
 110             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 111             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
 112             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
 113             break;
 114         case 9:
 115             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 116             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
 117             st->codec->channels = 1;
 118             st->codec->sample_rate = 48000;
 119             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
 120             st->codec->block_align = 3 * 1;
 121             st->codec->bits_per_sample = 24;
 122             break;
 123         case 10:
 124             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 125             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 126             st->codec->channels = 1;
 127             st->codec->sample_rate = 48000;
 128             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
 129             st->codec->block_align = 2 * 1;
 130             st->codec->bits_per_sample = 16;
 131             break;
 132         case 17:
 133             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 134             st->codec->codec_id = CODEC_ID_AC3;
 135             st->codec->channels = 2;
 136             st->codec->sample_rate = 48000;
 137             break;
 138         // timecode tracks:
 139         case 7:
 140         case 8:
 141         case 24:
 142             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_DATA;
 143             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 144             break;
 145         default:
 146             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_UNKNOWN;
 147             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 148             break;
 149     }
 150     return s->nb_streams - 1;
 151 }
 152
 153 /**
 154  * \brief filters out interesting tags from material information.
 155  * \param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 156  * \param si struct to store collected information into
 157  */
 158 static void gxf_material_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 159     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
 160     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
 161     while (*len >= 2) {
 162         mat_tag_t tag = get_byte(pb);
 163         int tlen = get_byte(pb);
 164         *len -= 2;
 165         if (tlen > *len)
 166             return;
 167         *len -= tlen;
 168         if (tlen == 4) {
 169             uint32_t value = get_be32(pb);
 170             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
 171                 si->first_field = value;
 172             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
 173                 si->last_field = value;
 174         } else
 175             url_fskip(pb, tlen);
 176     }
 177 }
 178
 179 /**
 180  * \brief convert fps tag value to AVRational fps
 181  * \param fps fps value from tag
 182  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 183  */
 184 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
 185     extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
 186     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
 187     return ff_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
 188 }
 189
 190 /**
 191  * \brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
 192  * \param fps fps value from flags
 193  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 194  */
 195 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
 196     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
 197         {25, 1}, {30000, 1001}};
 198     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
 199     return map[idx];
 200 }
 201
 202 /**
 203  * \brief filters out interesting tags from track information.
 204  * \param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 205  * \param si struct to store collected information into
 206  */
 207 static void gxf_track_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 208     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
 209     si->fields_per_frame = 0;
 210     while (*len >= 2) {
 211         track_tag_t tag = get_byte(pb);
 212         int tlen = get_byte(pb);
 213         *len -= 2;
 214         if (tlen > *len)
 215             return;
 216         *len -= tlen;
 217         if (tlen == 4) {
 218             uint32_t value = get_be32(pb);
 219             if (tag == TRACK_FPS)
 220                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
 221             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
 222                 si->fields_per_frame = value;
 223         } else
 224             url_fskip(pb, tlen);
 225     }
 226 }
 227
 228 /**
 229  * \brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
 230  */
 231 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
 232     ByteIOContext *pb = s->pb;
 233     AVStream *st = s->streams[0];
 234     uint32_t fields_per_map = get_le32(pb);
 235     uint32_t map_cnt = get_le32(pb);
 236     int i;
 237     pkt_len -= 8;
 238     if (map_cnt > 1000) {
 239         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
 240         map_cnt = 1000;
 241     }
 242     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
 243         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid index length\n");
 244         url_fskip(pb, pkt_len);
 245         return;
 246     }
 247     pkt_len -= 4 * map_cnt;
 248     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
 249     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
 250         av_add_index_entry(st, (uint64_t)get_le32(pb) * 1024,
 251                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
 252     url_fskip(pb, pkt_len);
 253 }
 254
 255 static int gxf_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) {
 256     ByteIOContext *pb = s->pb;
 257     pkt_type_t pkt_type;
 258     int map_len;
 259     int len;
 260     AVRational main_timebase = {0, 0};
 261     st_info_t si;
 262     int i;
 263     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
 264         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: map packet not found\n");
 265         return 0;
 266     }
 267     map_len -= 2;
 268     if (get_byte(pb) != 0x0e0 || get_byte(pb) != 0xff) {
 269         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: unknown version or invalid map preamble\n");
 270         return 0;
 271     }
 272     map_len -= 2;
 273     len = get_be16(pb); // length of material data section
 274     if (len > map_len) {
 275         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: material data longer than map data\n");
 276         return 0;
 277     }
 278     map_len -= len;
 279     gxf_material_tags(pb, &len, &si);
 280     url_fskip(pb, len);
 281     map_len -= 2;
 282     len = get_be16(pb); // length of track description
 283     if (len > map_len) {
 284         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: track description longer than map data\n");
 285         return 0;
 286     }
 287     map_len -= len;
 288     while (len > 0) {
 289         int track_type, track_id, track_len;
 290         AVStream *st;
 291         int idx;
 292         len -= 4;
 293         track_type = get_byte(pb);
 294         track_id = get_byte(pb);
 295         track_len = get_be16(pb);
 296         len -= track_len;
 297         gxf_track_tags(pb, &track_len, &si);
 298         url_fskip(pb, track_len);
 299         if (!(track_type & 0x80)) {
 300            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track type %x\n", track_type);
 301            continue;
 302         }
 303         track_type &= 0x7f;
 304         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
 305            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track id %x\n", track_id);
 306            continue;
 307         }
 308         track_id &= 0x3f;
 309         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
 310         if (idx < 0) continue;
 311         st = s->streams[idx];
 312         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 313             main_timebase.num = si.frames_per_second.den;
 314             main_timebase.den = si.frames_per_second.num * si.fields_per_frame;
 315         }
 316         st->start_time = si.first_field;
 317         if (si.first_field != AV_NOPTS_VALUE && si.last_field != AV_NOPTS_VALUE)
 318             st->duration = si.last_field - si.first_field;
 319     }
 320     if (len < 0)
 321         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track description length specified\n");
 322     if (map_len)
 323         url_fskip(pb, map_len);
 324     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 325         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 326         return -1;
 327     }
 328     if (pkt_type == PKT_FLT) {
 329         gxf_read_index(s, len);
 330         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 331             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 332             return -1;
 333         }
 334     }
 335     if (pkt_type == PKT_UMF) {
 336         if (len >= 0x39) {
 337             AVRational fps;
 338             len -= 0x39;
 339             url_fskip(pb, 5); // preamble
 340             url_fskip(pb, 0x30); // payload description
 341             fps = fps_umf2avr(get_le32(pb));
 342             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 343                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
 344                 main_timebase.num = fps.den;
 345                 main_timebase.den = fps.num;
 346             }
 347         } else
 348             av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet too short\n");
 349     } else
 350         av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet missing\n");
 351     url_fskip(pb, len);
 352     if (!main_timebase.num || !main_timebase.den)
 353         main_timebase = (AVRational){1, 50}; // set some arbitrary fallback
 354     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 355         AVStream *st = s->streams[i];
 356         av_set_pts_info(st, 32, main_timebase.num, main_timebase.den);
 357     }
 358     return 0;
 359 }
 360
 361 #define READ_ONE() \
 362     { \
 363         if (!max_interval-- || url_feof(pb)) \
 364             goto out; \
 365         tmp = tmp << 8 | get_byte(pb); \
 366     }
 367
 368 /**
 369  * \brief resync the stream on the next media packet with specified properties
 370  * \param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
 371  * \param track track id the media packet must belong to, -1 for any
 372  * \param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
 373  * \return timestamp of packet found
 374  */
 375 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
 376     uint32_t tmp;
 377     uint64_t last_pos;
 378     uint64_t last_found_pos = 0;
 379     int cur_track;
 380     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
 381     int len;
 382     ByteIOContext *pb = s->pb;
 383     pkt_type_t type;
 384     tmp = get_be32(pb);
 385 start:
 386     while (tmp)
 387         READ_ONE();
 388     READ_ONE();
 389     if (tmp != 1)
 390         goto start;
 391     last_pos = url_ftell(pb);
 392     url_fseek(pb, -5, SEEK_CUR);
 393     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
 394         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 395         goto start;
 396     }
 397     get_byte(pb);
 398     cur_track = get_byte(pb);
 399     cur_timestamp = get_be32(pb);
 400     last_found_pos = url_ftell(pb) - 16 - 6;
 401     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
 402         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 403         goto start;
 404     }
 405 out:
 406     if (last_found_pos)
 407         url_fseek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
 408     return cur_timestamp;
 409 }
 410
 411 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
 412     ByteIOContext *pb = s->pb;
 413     pkt_type_t pkt_type;
 414     int pkt_len;
 415     while (!url_feof(pb)) {
 416         int track_type, track_id, ret;
 417         int field_nr;
 418         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
 419             if (!url_feof(pb))
 420                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost\n");
 421             return -1;
 422         }
 423         if (pkt_type == PKT_FLT) {
 424             gxf_read_index(s, pkt_len);
 425             continue;
 426         }
 427         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
 428             url_fskip(pb, pkt_len);
 429             continue;
 430         }
 431         if (pkt_len < 16) {
 432             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid media packet length\n");
 433             continue;
 434         }
 435         pkt_len -= 16;
 436         track_type = get_byte(pb);
 437         track_id = get_byte(pb);
 438         field_nr = get_be32(pb);
 439         get_be32(pb); // field information
 440         get_be32(pb); // "timeline" field number
 441         get_byte(pb); // flags
 442         get_byte(pb); // reserved
 443         // NOTE: there is also data length information in the
 444         // field information, it might be better to take this into account
 445         // as well.
 446         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
 447         pkt->stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
 448         pkt->dts = field_nr;
 449         return ret;
 450     }
 451     return AVERROR(EIO);
 452 }
 453
 454 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
 455     uint64_t pos;
 456     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
 457     AVStream *st = s->streams[0];
 458     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
 459     int64_t found;
 460     int idx;
 461     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
 462     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
 463                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 464     if (idx < 0)
 465         return -1;
 466     pos = st->index_entries[idx].pos;
 467     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
 468         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
 469     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
 470     url_fseek(s->pb, pos, SEEK_SET);
 471     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
 472     if (FFABS(found - timestamp) > 4)
 473         return -1;
 474     return 0;
 475 }
 476
 477 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
 478                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
 479     ByteIOContext *pb = s->pb;
 480     int64_t res;
 481     url_fseek(pb, *pos, SEEK_SET);
 482     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
 483     *pos = url_ftell(pb);
 484     return res;
 485 }
 486
 487 AVInputFormat gxf_demuxer = {
 488     "gxf",
 489     "GXF format",
 490     0,
 491     gxf_probe,
 492     gxf_header,
 493     gxf_packet,
 494     NULL,
 495     gxf_seek,
 496     gxf_read_timestamp,
 497 };