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 "internal.h"
  25 #include "gxf.h"
  26
  27 struct gxf_stream_info {
  28     int64_t first_field;
  29     int64_t last_field;
  30     AVRational frames_per_second;
  31     int32_t fields_per_frame;
  32 };
  33
  34 /**
  35  * @brief parses a packet header, extracting type and length
  36  * @param pb AVIOContext to read header from
  37  * @param type detected packet type is stored here
  38  * @param length detected packet length, excluding header is stored here
  39  * @return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
  40  */
  41 static int parse_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType *type, int *length) {
  42     if (avio_rb32(pb))
  43         return 0;
  44     if (avio_r8(pb) != 1)
  45         return 0;
  46     *type = avio_r8(pb);
  47     *length = avio_rb32(pb);
  48     if ((*length >> 24) || *length < 16)
  49         return 0;
  50     *length -= 16;
  51     if (avio_rb32(pb))
  52         return 0;
  53     if (avio_r8(pb) != 0xe1)
  54         return 0;
  55     if (avio_r8(pb) != 0xe2)
  56         return 0;
  57     return 1;
  58 }
  59
  60 /**
  61  * @brief check if file starts with a PKT_MAP header
  62  */
  63 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
  64     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
  65     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
  66     if (!memcmp(p->buf, startcode, sizeof(startcode)) &&
  67         !memcmp(&p->buf[16 - sizeof(endcode)], endcode, sizeof(endcode)))
  68         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  69     return 0;
  70 }
  71
  72 /**
  73  * @brief gets the stream index for the track with the specified id, creates new
  74  *        stream if not found
  75  * @param id     id of stream to find / add
  76  * @param format stream format identifier
  77  */
  78 static int get_sindex(AVFormatContext *s, int id, int format) {
  79     int i;
  80     AVStream *st = NULL;
  81     i = ff_find_stream_index(s, id);
  82     if (i >= 0)
  83         return i;
  84     st = avformat_new_stream(s, NULL);
  85     if (!st)
  86         return AVERROR(ENOMEM);
  87     st->id = id;
  88     switch (format) {
  89         case 3:
  90         case 4:
  91             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
  92             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MJPEG;
  93             break;
  94         case 13:
  95         case 15:
  96             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
  97             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
  98             break;
  99         case 14:
 100         case 16:
 101             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 102             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 103             break;
 104         case 11:
 105         case 12:
 106         case 20:
 107             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 108             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 109             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
 110             break;
 111         case 22:
 112         case 23:
 113             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 114             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
 115             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
 116             break;
 117         case 9:
 118             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 119             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
 120             st->codec->channels = 1;
 121             st->codec->sample_rate = 48000;
 122             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
 123             st->codec->block_align = 3 * 1;
 124             st->codec->bits_per_coded_sample = 24;
 125             break;
 126         case 10:
 127             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 128             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 129             st->codec->channels = 1;
 130             st->codec->sample_rate = 48000;
 131             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
 132             st->codec->block_align = 2 * 1;
 133             st->codec->bits_per_coded_sample = 16;
 134             break;
 135         case 17:
 136             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 137             st->codec->codec_id = CODEC_ID_AC3;
 138             st->codec->channels = 2;
 139             st->codec->sample_rate = 48000;
 140             break;
 141         // timecode tracks:
 142         case 7:
 143         case 8:
 144         case 24:
 145             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_DATA;
 146             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 147             break;
 148         default:
 149             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_UNKNOWN;
 150             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 151             break;
 152     }
 153     return s->nb_streams - 1;
 154 }
 155
 156 /**
 157  * @brief filters out interesting tags from material information.
 158  * @param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 159  * @param si struct to store collected information into
 160  */
 161 static void gxf_material_tags(AVIOContext *pb, int *len, struct gxf_stream_info *si) {
 162     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
 163     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
 164     while (*len >= 2) {
 165         GXFMatTag tag = avio_r8(pb);
 166         int tlen = avio_r8(pb);
 167         *len -= 2;
 168         if (tlen > *len)
 169             return;
 170         *len -= tlen;
 171         if (tlen == 4) {
 172             uint32_t value = avio_rb32(pb);
 173             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
 174                 si->first_field = value;
 175             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
 176                 si->last_field = value;
 177         } else
 178             avio_skip(pb, tlen);
 179     }
 180 }
 181
 182 /**
 183  * @brief convert fps tag value to AVRational fps
 184  * @param fps fps value from tag
 185  * @return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 186  */
 187 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
 188     extern const AVRational avpriv_frame_rate_tab[];
 189     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
 190     return avpriv_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
 191 }
 192
 193 /**
 194  * @brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
 195  * @param flags UMF flags to convert
 196  * @return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 197  */
 198 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
 199     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
 200         {25, 1}, {30000, 1001}};
 201     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
 202     return map[idx];
 203 }
 204
 205 /**
 206  * @brief filters out interesting tags from track information.
 207  * @param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 208  * @param si struct to store collected information into
 209  */
 210 static void gxf_track_tags(AVIOContext *pb, int *len, struct gxf_stream_info *si) {
 211     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
 212     si->fields_per_frame = 0;
 213     while (*len >= 2) {
 214         GXFTrackTag tag = avio_r8(pb);
 215         int tlen = avio_r8(pb);
 216         *len -= 2;
 217         if (tlen > *len)
 218             return;
 219         *len -= tlen;
 220         if (tlen == 4) {
 221             uint32_t value = avio_rb32(pb);
 222             if (tag == TRACK_FPS)
 223                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
 224             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
 225                 si->fields_per_frame = value;
 226         } else
 227             avio_skip(pb, tlen);
 228     }
 229 }
 230
 231 /**
 232  * @brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
 233  */
 234 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
 235     AVIOContext *pb = s->pb;
 236     AVStream *st = s->streams[0];
 237     uint32_t fields_per_map = avio_rl32(pb);
 238     uint32_t map_cnt = avio_rl32(pb);
 239     int i;
 240     pkt_len -= 8;
 241     if (s->flags & AVFMT_FLAG_IGNIDX) {
 242         avio_skip(pb, pkt_len);
 243         return;
 244     }
 245     if (map_cnt > 1000) {
 246         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
 247         map_cnt = 1000;
 248     }
 249     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
 250         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid index length\n");
 251         avio_skip(pb, pkt_len);
 252         return;
 253     }
 254     pkt_len -= 4 * map_cnt;
 255     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
 256     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
 257         av_add_index_entry(st, (uint64_t)avio_rl32(pb) * 1024,
 258                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
 259     avio_skip(pb, pkt_len);
 260 }
 261
 262 static int gxf_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) {
 263     AVIOContext *pb = s->pb;
 264     GXFPktType pkt_type;
 265     int map_len;
 266     int len;
 267     AVRational main_timebase = {0, 0};
 268     struct gxf_stream_info *si = s->priv_data;
 269     int i;
 270     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
 271         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "map packet not found\n");
 272         return 0;
 273     }
 274     map_len -= 2;
 275     if (avio_r8(pb) != 0x0e0 || avio_r8(pb) != 0xff) {
 276         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unknown version or invalid map preamble\n");
 277         return 0;
 278     }
 279     map_len -= 2;
 280     len = avio_rb16(pb); // length of material data section
 281     if (len > map_len) {
 282         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "material data longer than map data\n");
 283         return 0;
 284     }
 285     map_len -= len;
 286     gxf_material_tags(pb, &len, si);
 287     avio_skip(pb, len);
 288     map_len -= 2;
 289     len = avio_rb16(pb); // length of track description
 290     if (len > map_len) {
 291         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "track description longer than map data\n");
 292         return 0;
 293     }
 294     map_len -= len;
 295     while (len > 0) {
 296         int track_type, track_id, track_len;
 297         AVStream *st;
 298         int idx;
 299         len -= 4;
 300         track_type = avio_r8(pb);
 301         track_id = avio_r8(pb);
 302         track_len = avio_rb16(pb);
 303         len -= track_len;
 304         gxf_track_tags(pb, &track_len, si);
 305         avio_skip(pb, track_len);
 306         if (!(track_type & 0x80)) {
 307            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track type %x\n", track_type);
 308            continue;
 309         }
 310         track_type &= 0x7f;
 311         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
 312            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track id %x\n", track_id);
 313            continue;
 314         }
 315         track_id &= 0x3f;
 316         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
 317         if (idx < 0) continue;
 318         st = s->streams[idx];
 319         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 320             main_timebase.num = si->frames_per_second.den;
 321             main_timebase.den = si->frames_per_second.num * 2;
 322         }
 323         st->start_time = si->first_field;
 324         if (si->first_field != AV_NOPTS_VALUE && si->last_field != AV_NOPTS_VALUE)
 325             st->duration = si->last_field - si->first_field;
 326     }
 327     if (len < 0)
 328         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track description length specified\n");
 329     if (map_len)
 330         avio_skip(pb, map_len);
 331     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 332         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost in header\n");
 333         return -1;
 334     }
 335     if (pkt_type == PKT_FLT) {
 336         gxf_read_index(s, len);
 337         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 338             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost in header\n");
 339             return -1;
 340         }
 341     }
 342     if (pkt_type == PKT_UMF) {
 343         if (len >= 0x39) {
 344             AVRational fps;
 345             len -= 0x39;
 346             avio_skip(pb, 5); // preamble
 347             avio_skip(pb, 0x30); // payload description
 348             fps = fps_umf2avr(avio_rl32(pb));
 349             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 350                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "No FPS track tag, using UMF fps tag."
 351                                           " This might give wrong results.\n");
 352                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
 353                 main_timebase.num = fps.den;
 354                 main_timebase.den = fps.num * 2;
 355             }
 356         } else
 357             av_log(s, AV_LOG_INFO, "UMF packet too short\n");
 358     } else
 359         av_log(s, AV_LOG_INFO, "UMF packet missing\n");
 360     avio_skip(pb, len);
 361     // set a fallback value, 60000/1001 is specified for audio-only files
 362     // so use that regardless of why we do not know the video frame rate.
 363     if (!main_timebase.num || !main_timebase.den)
 364         main_timebase = (AVRational){1001, 60000};
 365     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 366         AVStream *st = s->streams[i];
 367         av_set_pts_info(st, 32, main_timebase.num, main_timebase.den);
 368     }
 369     return 0;
 370 }
 371
 372 #define READ_ONE() \
 373     { \
 374         if (!max_interval-- || url_feof(pb)) \
 375             goto out; \
 376         tmp = tmp << 8 | avio_r8(pb); \
 377     }
 378
 379 /**
 380  * @brief resync the stream on the next media packet with specified properties
 381  * @param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
 382  * @param track track id the media packet must belong to, -1 for any
 383  * @param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
 384  * @return timestamp of packet found
 385  */
 386 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
 387     uint32_t tmp;
 388     uint64_t last_pos;
 389     uint64_t last_found_pos = 0;
 390     int cur_track;
 391     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
 392     int len;
 393     AVIOContext *pb = s->pb;
 394     GXFPktType type;
 395     tmp = avio_rb32(pb);
 396 start:
 397     while (tmp)
 398         READ_ONE();
 399     READ_ONE();
 400     if (tmp != 1)
 401         goto start;
 402     last_pos = avio_tell(pb);
 403     if (avio_seek(pb, -5, SEEK_CUR) < 0)
 404         goto out;
 405     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
 406         if (avio_seek(pb, last_pos, SEEK_SET) < 0)
 407             goto out;
 408         goto start;
 409     }
 410     avio_r8(pb);
 411     cur_track = avio_r8(pb);
 412     cur_timestamp = avio_rb32(pb);
 413     last_found_pos = avio_tell(pb) - 16 - 6;
 414     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
 415         if (avio_seek(pb, last_pos, SEEK_SET) >= 0)
 416             goto start;
 417     }
 418 out:
 419     if (last_found_pos)
 420         avio_seek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
 421     return cur_timestamp;
 422 }
 423
 424 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
 425     AVIOContext *pb = s->pb;
 426     GXFPktType pkt_type;
 427     int pkt_len;
 428     struct gxf_stream_info *si = s->priv_data;
 429
 430     while (!pb->eof_reached) {
 431         AVStream *st;
 432         int track_type, track_id, ret;
 433         int field_nr, field_info, skip = 0;
 434         int stream_index;
 435         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
 436             if (!url_feof(pb))
 437                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "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             avio_skip(pb, pkt_len);
 446             continue;
 447         }
 448         if (pkt_len < 16) {
 449             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid media packet length\n");
 450             continue;
 451         }
 452         pkt_len -= 16;
 453         track_type = avio_r8(pb);
 454         track_id = avio_r8(pb);
 455         stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
 456         if (stream_index < 0)
 457             return stream_index;
 458         st = s->streams[stream_index];
 459         field_nr = avio_rb32(pb);
 460         field_info = avio_rb32(pb);
 461         avio_rb32(pb); // "timeline" field number
 462         avio_r8(pb); // flags
 463         avio_r8(pb); // reserved
 464         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_PCM_S24LE ||
 465             st->codec->codec_id == CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 466             int first = field_info >> 16;
 467             int last  = field_info & 0xffff; // last is exclusive
 468             int bps = av_get_bits_per_sample(st->codec->codec_id)>>3;
 469             if (first <= last && last*bps <= pkt_len) {
 470                 avio_skip(pb, first*bps);
 471                 skip = pkt_len - last*bps;
 472                 pkt_len = (last-first)*bps;
 473             } else
 474                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid first and last sample values\n");
 475         }
 476         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
 477         if (skip)
 478             avio_skip(pb, skip);
 479         pkt->stream_index = stream_index;
 480         pkt->dts = field_nr;
 481
 482         //set duration manually for DV or else lavf misdetects the frame rate
 483         if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO)
 484             pkt->duration = si->fields_per_frame;
 485
 486         return ret;
 487     }
 488     return AVERROR(EIO);
 489 }
 490
 491 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
 492     int res = 0;
 493     uint64_t pos;
 494     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
 495     AVStream *st = s->streams[0];
 496     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
 497     int64_t found;
 498     int idx;
 499     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
 500     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
 501                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 502     if (idx < 0)
 503         return -1;
 504     pos = st->index_entries[idx].pos;
 505     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
 506         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
 507     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
 508     res = avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET);
 509     if (res < 0)
 510         return res;
 511     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
 512     if (FFABS(found - timestamp) > 4)
 513         return -1;
 514     return 0;
 515 }
 516
 517 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
 518                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
 519     AVIOContext *pb = s->pb;
 520     int64_t res;
 521     if (avio_seek(pb, *pos, SEEK_SET) < 0)
 522         return AV_NOPTS_VALUE;
 523     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
 524     *pos = avio_tell(pb);
 525     return res;
 526 }
 527
 528 AVInputFormat ff_gxf_demuxer = {
 529     .name           = "gxf",
 530     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF format"),
 531     .priv_data_size = sizeof(struct gxf_stream_info),
 532     .read_probe     = gxf_probe,
 533     .read_header    = gxf_header,
 534     .read_packet    = gxf_packet,
 535     .read_seek      = gxf_seek,
 536     .read_timestamp = gxf_read_timestamp,
 537 };