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 #include "avformat.h"
  22 #include "common.h"
  23
  24 typedef enum {
  25     PKT_MAP = 0xbc,
  26     PKT_MEDIA = 0xbf,
  27     PKT_EOS = 0xfb,
  28     PKT_FLT = 0xfc,
  29     PKT_UMF = 0xfd
  30 } pkt_type_t;
  31
  32 typedef enum {
  33     MAT_NAME = 0x40,
  34     MAT_FIRST_FIELD = 0x41,
  35     MAT_LAST_FIELD = 0x42,
  36     MAT_MARK_IN = 0x43,
  37     MAT_MARK_OUT = 0x44,
  38     MAT_SIZE = 0x45
  39 } mat_tag_t;
  40
  41 typedef enum {
  42     TRACK_NAME = 0x4c,
  43     TRACK_AUX = 0x4d,
  44     TRACK_VER = 0x4e,
  45     TRACK_MPG_AUX = 0x4f,
  46     TRACK_FPS = 0x50,
  47     TRACK_LINES = 0x51,
  48     TRACK_FPF = 0x52
  49 } track_tag_t;
  50
  51 typedef struct {
  52     int64_t first_field;
  53     int64_t last_field;
  54     AVRational frames_per_second;
  55     int32_t fields_per_frame;
  56 } st_info_t;
  57
  58 /**
  59  * \brief parses a packet header, extracting type and length
  60  * \param pb ByteIOContext to read header from
  61  * \param type detected packet type is stored here
  62  * \param length detected packet length, excluding header is stored here
  63  * \return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
  64  */
  65 static int parse_packet_header(ByteIOContext *pb, pkt_type_t *type, int *length) {
  66     if (get_be32(pb))
  67         return 0;
  68     if (get_byte(pb) != 1)
  69         return 0;
  70     *type = get_byte(pb);
  71     *length = get_be32(pb);
  72     if ((*length >> 24) || *length < 16)
  73         return 0;
  74     *length -= 16;
  75     if (get_be32(pb))
  76         return 0;
  77     if (get_byte(pb) != 0xe1)
  78         return 0;
  79     if (get_byte(pb) != 0xe2)
  80         return 0;
  81     return 1;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * \brief check if file starts with a PKT_MAP header
  86  */
  87 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
  88     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
  89     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
  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             st->need_parsing = 2; // get keyframe flag etc.
 132             break;
 133         case 22:
 134         case 23:
 135             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 136             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
 137             st->need_parsing = 2; // get keyframe flag etc.
 138             break;
 139         case 9:
 140             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 141             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
 142             st->codec->channels = 1;
 143             st->codec->sample_rate = 48000;
 144             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
 145             st->codec->block_align = 3 * 1;
 146             st->codec->bits_per_sample = 24;
 147             break;
 148         case 10:
 149             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 150             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 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->channels = 2;
 161             st->codec->sample_rate = 48000;
 162             break;
 163         // timecode tracks:
 164         case 7:
 165         case 8:
 166         case 24:
 167             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_DATA;
 168             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 169             break;
 170         default:
 171             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_UNKNOWN;
 172             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 173             break;
 174     }
 175     return s->nb_streams - 1;
 176 }
 177
 178 /**
 179  * \brief filters out interesting tags from material information.
 180  * \param len lenght of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 181  * \param si struct to store collected information into
 182  */
 183 static void gxf_material_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 184     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
 185     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
 186     while (*len >= 2) {
 187         mat_tag_t tag = get_byte(pb);
 188         int tlen = get_byte(pb);
 189         *len -= 2;
 190         if (tlen > *len)
 191             return;
 192         *len -= tlen;
 193         if (tlen == 4) {
 194             uint32_t value = get_be32(pb);
 195             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
 196                 si->first_field = value;
 197             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
 198                 si->last_field = value;
 199         } else
 200             url_fskip(pb, tlen);
 201     }
 202 }
 203
 204 /**
 205  * \brief convert fps tag value to AVRational fps
 206  * \param fps fps value from tag
 207  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 208  */
 209 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
 210     extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
 211     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
 212     return ff_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
 213 }
 214
 215 /**
 216  * \brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
 217  * \param fps fps value from flags
 218  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 219  */
 220 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
 221     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
 222         {25, 1}, {30000, 1001}};
 223     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
 224     return map[idx];
 225 }
 226
 227 /**
 228  * \brief filters out interesting tags from track information.
 229  * \param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 230  * \param si struct to store collected information into
 231  */
 232 static void gxf_track_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 233     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
 234     si->fields_per_frame = 0;
 235     while (*len >= 2) {
 236         track_tag_t tag = get_byte(pb);
 237         int tlen = get_byte(pb);
 238         *len -= 2;
 239         if (tlen > *len)
 240             return;
 241         *len -= tlen;
 242         if (tlen == 4) {
 243             uint32_t value = get_be32(pb);
 244             if (tag == TRACK_FPS)
 245                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
 246             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
 247                 si->fields_per_frame = value;
 248         } else
 249             url_fskip(pb, tlen);
 250     }
 251 }
 252
 253 /**
 254  * \brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
 255  */
 256 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
 257     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 258     AVStream *st = s->streams[0];
 259     uint32_t fields_per_map = get_le32(pb);
 260     uint32_t map_cnt = get_le32(pb);
 261     int i;
 262     pkt_len -= 8;
 263     if (map_cnt > 1000) {
 264         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
 265         map_cnt = 1000;
 266     }
 267     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
 268         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid index length\n");
 269         url_fskip(pb, pkt_len);
 270         return;
 271     }
 272     pkt_len -= 4 * map_cnt;
 273     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
 274     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
 275         av_add_index_entry(st, (uint64_t)get_le32(pb) * 1024,
 276                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
 277     url_fskip(pb, pkt_len);
 278 }
 279
 280 static int gxf_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) {
 281     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 282     pkt_type_t pkt_type;
 283     int map_len;
 284     int len;
 285     AVRational main_timebase = {0, 0};
 286     st_info_t si;
 287     int i;
 288     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
 289         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: map packet not found\n");
 290         return 0;
 291     }
 292     map_len -= 2;
 293     if (get_byte(pb) != 0x0e0 || get_byte(pb) != 0xff) {
 294         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: unknown version or invalid map preamble\n");
 295         return 0;
 296     }
 297     map_len -= 2;
 298     len = get_be16(pb); // length of material data section
 299     if (len > map_len) {
 300         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: material data longer than map data\n");
 301         return 0;
 302     }
 303     map_len -= len;
 304     gxf_material_tags(pb, &len, &si);
 305     url_fskip(pb, len);
 306     map_len -= 2;
 307     len = get_be16(pb); // length of track description
 308     if (len > map_len) {
 309         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: track description longer than map data\n");
 310         return 0;
 311     }
 312     map_len -= len;
 313     while (len > 0) {
 314         int track_type, track_id, track_len;
 315         AVStream *st;
 316         int idx;
 317         len -= 4;
 318         track_type = get_byte(pb);
 319         track_id = get_byte(pb);
 320         track_len = get_be16(pb);
 321         len -= track_len;
 322         gxf_track_tags(pb, &track_len, &si);
 323         url_fskip(pb, track_len);
 324         if (!(track_type & 0x80)) {
 325            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track type %x\n", track_type);
 326            continue;
 327         }
 328         track_type &= 0x7f;
 329         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
 330            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track id %x\n", track_id);
 331            continue;
 332         }
 333         track_id &= 0x3f;
 334         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
 335         if (idx < 0) continue;
 336         st = s->streams[idx];
 337         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 338             main_timebase.num = si.frames_per_second.den;
 339             main_timebase.den = si.frames_per_second.num * si.fields_per_frame;
 340         }
 341         st->start_time = si.first_field;
 342         if (si.first_field != AV_NOPTS_VALUE && si.last_field != AV_NOPTS_VALUE)
 343             st->duration = si.last_field - si.first_field;
 344     }
 345     if (len < 0)
 346         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track description length specified\n");
 347     if (map_len)
 348         url_fskip(pb, map_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     if (pkt_type == PKT_FLT) {
 354         gxf_read_index(s, len);
 355         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 356             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 357             return -1;
 358         }
 359     }
 360     if (pkt_type == PKT_UMF) {
 361         if (len >= 0x39) {
 362             AVRational fps;
 363             len -= 0x39;
 364             url_fskip(pb, 5); // preamble
 365             url_fskip(pb, 0x30); // payload description
 366             fps = fps_umf2avr(get_le32(pb));
 367             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 368                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
 369                 main_timebase.num = fps.den;
 370                 main_timebase.den = fps.num;
 371             }
 372         } else
 373             av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet too short\n");
 374     } else
 375         av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet missing\n");
 376     url_fskip(pb, len);
 377     if (!main_timebase.num || !main_timebase.den)
 378         main_timebase = (AVRational){1, 50}; // set some arbitrary fallback
 379     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 380         AVStream *st = s->streams[i];
 381         av_set_pts_info(st, 32, main_timebase.num, main_timebase.den);
 382     }
 383     return 0;
 384 }
 385
 386 #define READ_ONE() \
 387     { \
 388         if (!max_interval-- || url_feof(pb)) \
 389             goto out; \
 390         tmp = tmp << 8 | get_byte(pb); \
 391     }
 392
 393 /**
 394  * \brief resync the stream on the next media packet with specified properties
 395  * \param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
 396  * \param track track id the media packet must belong to, -1 for any
 397  * \param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
 398  * \return timestamp of packet found
 399  */
 400 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
 401     uint32_t tmp;
 402     uint64_t last_pos;
 403     uint64_t last_found_pos = 0;
 404     int cur_track;
 405     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
 406     int len;
 407     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 408     pkt_type_t type;
 409     tmp = get_be32(pb);
 410 start:
 411     while (tmp)
 412         READ_ONE();
 413     READ_ONE();
 414     if (tmp != 1)
 415         goto start;
 416     last_pos = url_ftell(pb);
 417     url_fseek(pb, -5, SEEK_CUR);
 418     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
 419         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 420         goto start;
 421     }
 422     get_byte(pb);
 423     cur_track = get_byte(pb);
 424     cur_timestamp = get_be32(pb);
 425     last_found_pos = url_ftell(pb) - 16 - 6;
 426     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
 427         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 428         goto start;
 429     }
 430 out:
 431     if (last_found_pos)
 432         url_fseek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
 433     return cur_timestamp;
 434 }
 435
 436 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
 437     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 438     pkt_type_t pkt_type;
 439     int pkt_len;
 440     while (!url_feof(pb)) {
 441         int track_type, track_id, ret;
 442         int field_nr;
 443         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
 444             if (!url_feof(pb))
 445                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost\n");
 446             return -1;
 447         }
 448         if (pkt_type == PKT_FLT) {
 449             gxf_read_index(s, pkt_len);
 450             continue;
 451         }
 452         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
 453             url_fskip(pb, pkt_len);
 454             continue;
 455         }
 456         if (pkt_len < 16) {
 457             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid media packet length\n");
 458             continue;
 459         }
 460         pkt_len -= 16;
 461         track_type = get_byte(pb);
 462         track_id = get_byte(pb);
 463         field_nr = get_be32(pb);
 464         get_be32(pb); // field information
 465         get_be32(pb); // "timeline" field number
 466         get_byte(pb); // flags
 467         get_byte(pb); // reserved
 468         // NOTE: there is also data length information in the
 469         // field information, it might be better to take this into account
 470         // as well.
 471         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
 472         pkt->stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
 473         pkt->dts = field_nr;
 474         return ret;
 475     }
 476     return AVERROR_IO;
 477 }
 478
 479 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
 480     uint64_t pos;
 481     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
 482     AVStream *st = s->streams[0];
 483     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
 484     int64_t found;
 485     int idx;
 486     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
 487     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
 488                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 489     if (idx < 0)
 490         return -1;
 491     pos = st->index_entries[idx].pos;
 492     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
 493         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
 494     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
 495     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
 496     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
 497     if (FFABS(found - timestamp) > 4)
 498         return -1;
 499     return 0;
 500 }
 501
 502 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
 503                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
 504     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 505     int64_t res;
 506     url_fseek(pb, *pos, SEEK_SET);
 507     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
 508     *pos = url_ftell(pb);
 509     return res;
 510 }
 511
 512 AVInputFormat gxf_demuxer = {
 513     "gxf",
 514     "GXF format",
 515     0,
 516     gxf_probe,
 517     gxf_header,
 518     gxf_packet,
 519     NULL,
 520     gxf_seek,
 521     gxf_read_timestamp,
 522 };