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