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 (p->buf_size < 16)
  91         return 0;
  92     if (!memcmp(p->buf, startcode, sizeof(startcode)) &&
  93         !memcmp(&p->buf[16 - sizeof(endcode)], endcode, sizeof(endcode)))
  94         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  95     return 0;
  96 }
  97
  98 /**
  99  * \brief gets the stream index for the track with the specified id, creates new
 100  *        stream if not found
 101  * \param stream id of stream to find / add
 102  * \param format stream format identifier
 103  */
 104 static int get_sindex(AVFormatContext *s, int id, int format) {
 105     int i;
 106     AVStream *st = NULL;
 107     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 108         if (s->streams[i]->id == id)
 109             return i;
 110     }
 111     st = av_new_stream(s, id);
 112     switch (format) {
 113         case 3:
 114         case 4:
 115             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 116             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MJPEG;
 117             break;
 118         case 13:
 119         case 15:
 120             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 121             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 122             break;
 123         case 14:
 124         case 16:
 125             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 126             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 127             break;
 128         case 11:
 129         case 12:
 130         case 20:
 131             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 132             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 133             st->need_parsing = 2; // get keyframe flag etc.
 134             break;
 135         case 22:
 136         case 23:
 137             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 138             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
 139             st->need_parsing = 2; // get keyframe flag etc.
 140             break;
 141         case 9:
 142             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 143             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
 144             st->codec->channels = 1;
 145             st->codec->sample_rate = 48000;
 146             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
 147             st->codec->block_align = 3 * 1;
 148             st->codec->bits_per_sample = 24;
 149             break;
 150         case 10:
 151             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 152             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 153             st->codec->channels = 1;
 154             st->codec->sample_rate = 48000;
 155             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
 156             st->codec->block_align = 2 * 1;
 157             st->codec->bits_per_sample = 16;
 158             break;
 159         case 17:
 160             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 161             st->codec->codec_id = CODEC_ID_AC3;
 162             st->codec->channels = 2;
 163             st->codec->sample_rate = 48000;
 164             break;
 165         // timecode tracks:
 166         case 7:
 167         case 8:
 168         case 24:
 169             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_DATA;
 170             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 171             break;
 172         default:
 173             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_UNKNOWN;
 174             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 175             break;
 176     }
 177     return s->nb_streams - 1;
 178 }
 179
 180 /**
 181  * \brief filters out interesting tags from material information.
 182  * \param len lenght of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 183  * \param si struct to store collected information into
 184  */
 185 static void gxf_material_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 186     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
 187     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
 188     while (*len >= 2) {
 189         mat_tag_t tag = get_byte(pb);
 190         int tlen = get_byte(pb);
 191         *len -= 2;
 192         if (tlen > *len)
 193             return;
 194         *len -= tlen;
 195         if (tlen == 4) {
 196             uint32_t value = get_be32(pb);
 197             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
 198                 si->first_field = value;
 199             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
 200                 si->last_field = value;
 201         } else
 202             url_fskip(pb, tlen);
 203     }
 204 }
 205
 206 /**
 207  * \brief convert fps tag value to AVRational fps
 208  * \param fps fps value from tag
 209  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 210  */
 211 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
 212     extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
 213     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
 214     return ff_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
 215 }
 216
 217 /**
 218  * \brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
 219  * \param fps fps value from flags
 220  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 221  */
 222 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
 223     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
 224         {25, 1}, {30000, 1001}};
 225     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
 226     return map[idx];
 227 }
 228
 229 /**
 230  * \brief filters out interesting tags from track information.
 231  * \param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 232  * \param si struct to store collected information into
 233  */
 234 static void gxf_track_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 235     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
 236     si->fields_per_frame = 0;
 237     while (*len >= 2) {
 238         track_tag_t tag = get_byte(pb);
 239         int tlen = get_byte(pb);
 240         *len -= 2;
 241         if (tlen > *len)
 242             return;
 243         *len -= tlen;
 244         if (tlen == 4) {
 245             uint32_t value = get_be32(pb);
 246             if (tag == TRACK_FPS)
 247                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
 248             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
 249                 si->fields_per_frame = value;
 250         } else
 251             url_fskip(pb, tlen);
 252     }
 253 }
 254
 255 /**
 256  * \brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
 257  */
 258 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
 259     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 260     AVStream *st = s->streams[0];
 261     uint32_t fields_per_map = get_le32(pb);
 262     uint32_t map_cnt = get_le32(pb);
 263     int i;
 264     pkt_len -= 8;
 265     if (map_cnt > 1000) {
 266         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
 267         map_cnt = 1000;
 268     }
 269     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
 270         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid index length\n");
 271         url_fskip(pb, pkt_len);
 272         return;
 273     }
 274     pkt_len -= 4 * map_cnt;
 275     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
 276     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
 277         av_add_index_entry(st, (uint64_t)get_le32(pb) * 1024,
 278                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
 279     url_fskip(pb, pkt_len);
 280 }
 281
 282 static int gxf_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) {
 283     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 284     pkt_type_t pkt_type;
 285     int map_len;
 286     int len;
 287     AVRational main_timebase = {0, 0};
 288     st_info_t si;
 289     int i;
 290     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
 291         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: map packet not found\n");
 292         return 0;
 293     }
 294     map_len -= 2;
 295     if (get_byte(pb) != 0x0e0 || get_byte(pb) != 0xff) {
 296         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: unknown version or invalid map preamble\n");
 297         return 0;
 298     }
 299     map_len -= 2;
 300     len = get_be16(pb); // length of material data section
 301     if (len > map_len) {
 302         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: material data longer than map data\n");
 303         return 0;
 304     }
 305     map_len -= len;
 306     gxf_material_tags(pb, &len, &si);
 307     url_fskip(pb, len);
 308     map_len -= 2;
 309     len = get_be16(pb); // length of track description
 310     if (len > map_len) {
 311         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: track description longer than map data\n");
 312         return 0;
 313     }
 314     map_len -= len;
 315     while (len > 0) {
 316         int track_type, track_id, track_len;
 317         AVStream *st;
 318         int idx;
 319         len -= 4;
 320         track_type = get_byte(pb);
 321         track_id = get_byte(pb);
 322         track_len = get_be16(pb);
 323         len -= track_len;
 324         gxf_track_tags(pb, &track_len, &si);
 325         url_fskip(pb, track_len);
 326         if (!(track_type & 0x80)) {
 327            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track type %x\n", track_type);
 328            continue;
 329         }
 330         track_type &= 0x7f;
 331         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
 332            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track id %x\n", track_id);
 333            continue;
 334         }
 335         track_id &= 0x3f;
 336         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
 337         if (idx < 0) continue;
 338         st = s->streams[idx];
 339         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 340             main_timebase.num = si.frames_per_second.den;
 341             main_timebase.den = si.frames_per_second.num * si.fields_per_frame;
 342         }
 343         st->start_time = si.first_field;
 344         if (si.first_field != AV_NOPTS_VALUE && si.last_field != AV_NOPTS_VALUE)
 345             st->duration = si.last_field - si.first_field;
 346     }
 347     if (len < 0)
 348         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track description length specified\n");
 349     if (map_len)
 350         url_fskip(pb, map_len);
 351     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 352         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 353         return -1;
 354     }
 355     if (pkt_type == PKT_FLT) {
 356         gxf_read_index(s, len);
 357         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 358             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 359             return -1;
 360         }
 361     }
 362     if (pkt_type == PKT_UMF) {
 363         if (len >= 0x39) {
 364             AVRational fps;
 365             len -= 0x39;
 366             url_fskip(pb, 5); // preamble
 367             url_fskip(pb, 0x30); // payload description
 368             fps = fps_umf2avr(get_le32(pb));
 369             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 370                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
 371                 main_timebase.num = fps.den;
 372                 main_timebase.den = fps.num;
 373             }
 374         } else
 375             av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet too short\n");
 376     } else
 377         av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet missing\n");
 378     url_fskip(pb, len);
 379     if (!main_timebase.num || !main_timebase.den)
 380         main_timebase = (AVRational){1, 50}; // set some arbitrary fallback
 381     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 382         AVStream *st = s->streams[i];
 383         av_set_pts_info(st, 32, main_timebase.num, main_timebase.den);
 384     }
 385     return 0;
 386 }
 387
 388 #define READ_ONE() \
 389     { \
 390         if (!max_interval-- || url_feof(pb)) \
 391             goto out; \
 392         tmp = tmp << 8 | get_byte(pb); \
 393     }
 394
 395 /**
 396  * \brief resync the stream on the next media packet with specified properties
 397  * \param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
 398  * \param track track id the media packet must belong to, -1 for any
 399  * \param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
 400  * \return timestamp of packet found
 401  */
 402 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
 403     uint32_t tmp;
 404     uint64_t last_pos;
 405     uint64_t last_found_pos = 0;
 406     int cur_track;
 407     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
 408     int len;
 409     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 410     pkt_type_t type;
 411     tmp = get_be32(pb);
 412 start:
 413     while (tmp)
 414         READ_ONE();
 415     READ_ONE();
 416     if (tmp != 1)
 417         goto start;
 418     last_pos = url_ftell(pb);
 419     url_fseek(pb, -5, SEEK_CUR);
 420     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
 421         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 422         goto start;
 423     }
 424     get_byte(pb);
 425     cur_track = get_byte(pb);
 426     cur_timestamp = get_be32(pb);
 427     last_found_pos = url_ftell(pb) - 16 - 6;
 428     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
 429         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 430         goto start;
 431     }
 432 out:
 433     if (last_found_pos)
 434         url_fseek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
 435     return cur_timestamp;
 436 }
 437
 438 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
 439     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 440     pkt_type_t pkt_type;
 441     int pkt_len;
 442     while (!url_feof(pb)) {
 443         int track_type, track_id, ret;
 444         int field_nr;
 445         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
 446             if (!url_feof(pb))
 447                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost\n");
 448             return -1;
 449         }
 450         if (pkt_type == PKT_FLT) {
 451             gxf_read_index(s, pkt_len);
 452             continue;
 453         }
 454         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
 455             url_fskip(pb, pkt_len);
 456             continue;
 457         }
 458         if (pkt_len < 16) {
 459             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid media packet length\n");
 460             continue;
 461         }
 462         pkt_len -= 16;
 463         track_type = get_byte(pb);
 464         track_id = get_byte(pb);
 465         field_nr = get_be32(pb);
 466         get_be32(pb); // field information
 467         get_be32(pb); // "timeline" field number
 468         get_byte(pb); // flags
 469         get_byte(pb); // reserved
 470         // NOTE: there is also data length information in the
 471         // field information, it might be better to take this into account
 472         // as well.
 473         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
 474         pkt->stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
 475         pkt->dts = field_nr;
 476         return ret;
 477     }
 478     return AVERROR_IO;
 479 }
 480
 481 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
 482     uint64_t pos;
 483     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
 484     AVStream *st = s->streams[0];
 485     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
 486     int64_t found;
 487     int idx;
 488     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
 489     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
 490                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 491     if (idx < 0)
 492         return -1;
 493     pos = st->index_entries[idx].pos;
 494     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
 495         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
 496     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
 497     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
 498     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
 499     if (FFABS(found - timestamp) > 4)
 500         return -1;
 501     return 0;
 502 }
 503
 504 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
 505                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
 506     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 507     int64_t res;
 508     url_fseek(pb, *pos, SEEK_SET);
 509     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
 510     *pos = url_ftell(pb);
 511     return res;
 512 }
 513
 514 AVInputFormat gxf_demuxer = {
 515     "gxf",
 516     "GXF format",
 517     0,
 518     gxf_probe,
 519     gxf_header,
 520     gxf_packet,
 521     NULL,
 522     gxf_seek,
 523     gxf_read_timestamp,
 524 };