git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/idcin.c

   1 /*
   2  * id Quake II CIN File Demuxer
   3  * Copyright (c) 2003 The ffmpeg Project
   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 /**
  23  * @file
  24  * id Quake II CIN file demuxer by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
  25  * For more information about the id CIN format, visit:
  26  *   http://www.csse.monash.edu.au/~timf/
  27  *
  28  * CIN is a somewhat quirky and ill-defined format. Here are some notes
  29  * for anyone trying to understand the technical details of this format:
  30  *
  31  * The format has no definite file signature. This is problematic for a
  32  * general-purpose media player that wants to automatically detect file
  33  * types. However, a CIN file does start with 5 32-bit numbers that
  34  * specify audio and video parameters. This demuxer gets around the lack
  35  * of file signature by performing sanity checks on those parameters.
  36  * Probabalistically, this is a reasonable solution since the number of
  37  * valid combinations of the 5 parameters is a very small subset of the
  38  * total 160-bit number space.
  39  *
  40  * Refer to the function idcin_probe() for the precise A/V parameters
  41  * that this demuxer allows.
  42  *
  43  * Next, each audio and video frame has a duration of 1/14 sec. If the
  44  * audio sample rate is a multiple of the common frequency 22050 Hz it will
  45  * divide evenly by 14. However, if the sample rate is 11025 Hz:
  46  *   11025 (samples/sec) / 14 (frames/sec) = 787.5 (samples/frame)
  47  * The way the CIN stores audio in this case is by storing 787 sample
  48  * frames in the first audio frame and 788 sample frames in the second
  49  * audio frame. Therefore, the total number of bytes in an audio frame
  50  * is given as:
  51  *   audio frame #0: 787 * (bytes/sample) * (# channels) bytes in frame
  52  *   audio frame #1: 788 * (bytes/sample) * (# channels) bytes in frame
  53  *   audio frame #2: 787 * (bytes/sample) * (# channels) bytes in frame
  54  *   audio frame #3: 788 * (bytes/sample) * (# channels) bytes in frame
  55  *
  56  * Finally, not all id CIN creation tools agree on the resolution of the
  57  * color palette, apparently. Some creation tools specify red, green, and
  58  * blue palette components in terms of 6-bit VGA color DAC values which
  59  * range from 0..63. Other tools specify the RGB components as full 8-bit
  60  * values that range from 0..255. Since there are no markers in the file to
  61  * differentiate between the two variants, this demuxer uses the following
  62  * heuristic:
  63  *   - load the 768 palette bytes from disk
  64  *   - assume that they will need to be shifted left by 2 bits to
  65  *     transform them from 6-bit values to 8-bit values
  66  *   - scan through all 768 palette bytes
  67  *     - if any bytes exceed 63, do not shift the bytes at all before
  68  *       transmitting them to the video decoder
  69  */
  70
  71 #include "libavutil/channel_layout.h"
  72 #include "libavutil/imgutils.h"
  73 #include "libavutil/intreadwrite.h"
  74 #include "avformat.h"
  75 #include "internal.h"
  76
  77 #define HUFFMAN_TABLE_SIZE (64 * 1024)
  78 #define IDCIN_FPS 14
  79
  80 typedef struct IdcinDemuxContext {
  81     int video_stream_index;
  82     int audio_stream_index;
  83     int audio_chunk_size1;
  84     int audio_chunk_size2;
  85     int block_align;
  86
  87     /* demux state variables */
  88     int current_audio_chunk;
  89     int next_chunk_is_video;
  90     int audio_present;
  91     int64_t first_pkt_pos;
  92 } IdcinDemuxContext;
  93
  94 static int idcin_probe(AVProbeData *p)
  95 {
  96     unsigned int number, sample_rate;
  97     unsigned int w, h;
  98     int i;
  99
 100     /*
 101      * This is what you could call a "probabilistic" file check: id CIN
 102      * files don't have a definite file signature. In lieu of such a marker,
 103      * perform sanity checks on the 5 32-bit header fields:
 104      *  width, height: greater than 0, less than or equal to 1024
 105      * audio sample rate: greater than or equal to 8000, less than or
 106      *  equal to 48000, or 0 for no audio
 107      * audio sample width (bytes/sample): 0 for no audio, or 1 or 2
 108      * audio channels: 0 for no audio, or 1 or 2
 109      */
 110
 111     /* check we have enough data to do all checks, otherwise the
 112        0-padding may cause a wrong recognition */
 113     if (p->buf_size < 20 + HUFFMAN_TABLE_SIZE + 12)
 114         return 0;
 115
 116     /* check the video width */
 117     w = AV_RL32(&p->buf[0]);
 118     if ((w == 0) || (w > 1024))
 119        return 0;
 120
 121     /* check the video height */
 122     h = AV_RL32(&p->buf[4]);
 123     if ((h == 0) || (h > 1024))
 124        return 0;
 125
 126     /* check the audio sample rate */
 127     sample_rate = AV_RL32(&p->buf[8]);
 128     if (sample_rate && (sample_rate < 8000 || sample_rate > 48000))
 129         return 0;
 130
 131     /* check the audio bytes/sample */
 132     number = AV_RL32(&p->buf[12]);
 133     if (number > 2 || sample_rate && !number)
 134         return 0;
 135
 136     /* check the audio channels */
 137     number = AV_RL32(&p->buf[16]);
 138     if (number > 2 || sample_rate && !number)
 139         return 0;
 140
 141     i = 20 + HUFFMAN_TABLE_SIZE;
 142     if (AV_RL32(&p->buf[i]) == 1)
 143         i += 768;
 144
 145     if (i+12 > p->buf_size || AV_RL32(&p->buf[i+8]) != w*h)
 146         return 1;
 147
 148     /* return half certainty since this check is a bit sketchy */
 149     return AVPROBE_SCORE_EXTENSION;
 150 }
 151
 152 static int idcin_read_header(AVFormatContext *s)
 153 {
 154     AVIOContext *pb = s->pb;
 155     IdcinDemuxContext *idcin = s->priv_data;
 156     AVStream *st;
 157     unsigned int width, height;
 158     unsigned int sample_rate, bytes_per_sample, channels;
 159     int ret;
 160
 161     /* get the 5 header parameters */
 162     width = avio_rl32(pb);
 163     height = avio_rl32(pb);
 164     sample_rate = avio_rl32(pb);
 165     bytes_per_sample = avio_rl32(pb);
 166     channels = avio_rl32(pb);
 167
 168     if (s->pb->eof_reached) {
 169         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "incomplete header\n");
 170         return s->pb->error ? s->pb->error : AVERROR_EOF;
 171     }
 172
 173     if (av_image_check_size(width, height, 0, s) < 0)
 174         return AVERROR_INVALIDDATA;
 175     if (sample_rate > 0) {
 176         if (sample_rate < 14 || sample_rate > INT_MAX) {
 177             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid sample rate: %u\n", sample_rate);
 178             return AVERROR_INVALIDDATA;
 179         }
 180         if (bytes_per_sample < 1 || bytes_per_sample > 2) {
 181             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid bytes per sample: %u\n",
 182                    bytes_per_sample);
 183             return AVERROR_INVALIDDATA;
 184         }
 185         if (channels < 1 || channels > 2) {
 186             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid channels: %u\n", channels);
 187             return AVERROR_INVALIDDATA;
 188         }
 189         idcin->audio_present = 1;
 190     } else {
 191         /* if sample rate is 0, assume no audio */
 192         idcin->audio_present = 0;
 193     }
 194
 195     st = avformat_new_stream(s, NULL);
 196     if (!st)
 197         return AVERROR(ENOMEM);
 198     avpriv_set_pts_info(st, 33, 1, IDCIN_FPS);
 199     st->start_time = 0;
 200     idcin->video_stream_index = st->index;
 201     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 202     st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_IDCIN;
 203     st->codec->codec_tag = 0;  /* no fourcc */
 204     st->codec->width = width;
 205     st->codec->height = height;
 206
 207     /* load up the Huffman tables into extradata */
 208     if (ff_alloc_extradata(st->codec, HUFFMAN_TABLE_SIZE))
 209         return AVERROR(ENOMEM);
 210     ret = avio_read(pb, st->codec->extradata, HUFFMAN_TABLE_SIZE);
 211     if (ret < 0) {
 212         return ret;
 213     } else if (ret != HUFFMAN_TABLE_SIZE) {
 214         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "incomplete header\n");
 215         return AVERROR(EIO);
 216     }
 217
 218     if (idcin->audio_present) {
 219         idcin->audio_present = 1;
 220         st = avformat_new_stream(s, NULL);
 221         if (!st)
 222             return AVERROR(ENOMEM);
 223         avpriv_set_pts_info(st, 63, 1, sample_rate);
 224         st->start_time = 0;
 225         idcin->audio_stream_index = st->index;
 226         st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
 227         st->codec->codec_tag = 1;
 228         st->codec->channels = channels;
 229         st->codec->channel_layout = channels > 1 ? AV_CH_LAYOUT_STEREO :
 230                                                    AV_CH_LAYOUT_MONO;
 231         st->codec->sample_rate = sample_rate;
 232         st->codec->bits_per_coded_sample = bytes_per_sample * 8;
 233         st->codec->bit_rate = sample_rate * bytes_per_sample * 8 * channels;
 234         st->codec->block_align = idcin->block_align = bytes_per_sample * channels;
 235         if (bytes_per_sample == 1)
 236             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_U8;
 237         else
 238             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE;
 239
 240         if (sample_rate % 14 != 0) {
 241             idcin->audio_chunk_size1 = (sample_rate / 14) *
 242             bytes_per_sample * channels;
 243             idcin->audio_chunk_size2 = (sample_rate / 14 + 1) *
 244                 bytes_per_sample * channels;
 245         } else {
 246             idcin->audio_chunk_size1 = idcin->audio_chunk_size2 =
 247                 (sample_rate / 14) * bytes_per_sample * channels;
 248         }
 249         idcin->current_audio_chunk = 0;
 250     }
 251
 252     idcin->next_chunk_is_video = 1;
 253     idcin->first_pkt_pos = avio_tell(s->pb);
 254
 255     return 0;
 256 }
 257
 258 static int idcin_read_packet(AVFormatContext *s,
 259                              AVPacket *pkt)
 260 {
 261     int ret;
 262     unsigned int command;
 263     unsigned int chunk_size;
 264     IdcinDemuxContext *idcin = s->priv_data;
 265     AVIOContext *pb = s->pb;
 266     int i;
 267     int palette_scale;
 268     unsigned char r, g, b;
 269     unsigned char palette_buffer[768];
 270     uint32_t palette[256];
 271
 272     if (url_feof(s->pb))
 273         return s->pb->error ? s->pb->error : AVERROR_EOF;
 274
 275     if (idcin->next_chunk_is_video) {
 276         command = avio_rl32(pb);
 277         if (command == 2) {
 278             return AVERROR(EIO);
 279         } else if (command == 1) {
 280             /* trigger a palette change */
 281             ret = avio_read(pb, palette_buffer, 768);
 282             if (ret < 0) {
 283                 return ret;
 284             } else if (ret != 768) {
 285                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "incomplete packet\n");
 286                 return AVERROR(EIO);
 287             }
 288             /* scale the palette as necessary */
 289             palette_scale = 2;
 290             for (i = 0; i < 768; i++)
 291                 if (palette_buffer[i] > 63) {
 292                     palette_scale = 0;
 293                     break;
 294                 }
 295
 296             for (i = 0; i < 256; i++) {
 297                 r = palette_buffer[i * 3    ] << palette_scale;
 298                 g = palette_buffer[i * 3 + 1] << palette_scale;
 299                 b = palette_buffer[i * 3 + 2] << palette_scale;
 300                 palette[i] = (0xFFU << 24) | (r << 16) | (g << 8) | (b);
 301                 if (palette_scale == 2)
 302                     palette[i] |= palette[i] >> 6 & 0x30303;
 303             }
 304         }
 305
 306         if (s->pb->eof_reached) {
 307             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "incomplete packet\n");
 308             return s->pb->error ? s->pb->error : AVERROR_EOF;
 309         }
 310         chunk_size = avio_rl32(pb);
 311         if (chunk_size < 4 || chunk_size > INT_MAX - 4) {
 312             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid chunk size: %u\n", chunk_size);
 313             return AVERROR_INVALIDDATA;
 314         }
 315         /* skip the number of decoded bytes (always equal to width * height) */
 316         avio_skip(pb, 4);
 317         if (chunk_size < 4)
 318             return AVERROR_INVALIDDATA;
 319         chunk_size -= 4;
 320         ret= av_get_packet(pb, pkt, chunk_size);
 321         if (ret < 0)
 322             return ret;
 323         else if (ret != chunk_size) {
 324             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "incomplete packet\n");
 325             av_free_packet(pkt);
 326             return AVERROR(EIO);
 327         }
 328         if (command == 1) {
 329             uint8_t *pal;
 330
 331             pal = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_PALETTE,
 332                                           AVPALETTE_SIZE);
 333             if (!pal) {
 334                 av_free_packet(pkt);
 335                 return AVERROR(ENOMEM);
 336             }
 337             memcpy(pal, palette, AVPALETTE_SIZE);
 338             pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
 339         }
 340         pkt->stream_index = idcin->video_stream_index;
 341         pkt->duration     = 1;
 342     } else {
 343         /* send out the audio chunk */
 344         if (idcin->current_audio_chunk)
 345             chunk_size = idcin->audio_chunk_size2;
 346         else
 347             chunk_size = idcin->audio_chunk_size1;
 348         ret= av_get_packet(pb, pkt, chunk_size);
 349         if (ret < 0)
 350             return ret;
 351         pkt->stream_index = idcin->audio_stream_index;
 352         pkt->duration     = chunk_size / idcin->block_align;
 353
 354         idcin->current_audio_chunk ^= 1;
 355     }
 356
 357     if (idcin->audio_present)
 358         idcin->next_chunk_is_video ^= 1;
 359
 360     return 0;
 361 }
 362
 363 static int idcin_read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index,
 364                            int64_t timestamp, int flags)
 365 {
 366     IdcinDemuxContext *idcin = s->priv_data;
 367
 368     if (idcin->first_pkt_pos > 0) {
 369         int ret = avio_seek(s->pb, idcin->first_pkt_pos, SEEK_SET);
 370         if (ret < 0)
 371             return ret;
 372         ff_update_cur_dts(s, s->streams[idcin->video_stream_index], 0);
 373         idcin->next_chunk_is_video = 1;
 374         idcin->current_audio_chunk = 0;
 375         return 0;
 376     }
 377     return -1;
 378 }
 379
 380 AVInputFormat ff_idcin_demuxer = {
 381     .name           = "idcin",
 382     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("id Cinematic"),
 383     .priv_data_size = sizeof(IdcinDemuxContext),
 384     .read_probe     = idcin_probe,
 385     .read_header    = idcin_read_header,
 386     .read_packet    = idcin_read_packet,
 387     .read_seek      = idcin_read_seek,
 388     .flags          = AVFMT_NO_BYTE_SEEK,
 389 };