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

   1 /*
   2  * MPEG1/2 demuxer
   3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 Fabrice Bellard.
   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 "avformat.h"
  23 #include "mpeg.h"
  24
  25 //#define DEBUG_SEEK
  26
  27 #undef NDEBUG
  28 #include <assert.h>
  29
  30 /*********************************************/
  31 /* demux code */
  32
  33 #define MAX_SYNC_SIZE 100000
  34
  35 static int cdxa_probe(AVProbeData *p)
  36 {
  37     /* check file header */
  38     if (p->buf[0] == 'R' && p->buf[1] == 'I' &&
  39         p->buf[2] == 'F' && p->buf[3] == 'F' &&
  40         p->buf[8] == 'C' && p->buf[9] == 'D' &&
  41         p->buf[10] == 'X' && p->buf[11] == 'A')
  42         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  43     else
  44         return 0;
  45 }
  46
  47 static int mpegps_probe(AVProbeData *p)
  48 {
  49     uint32_t code= -1;
  50     int sys=0, pspack=0, priv1=0, vid=0, audio=0;
  51     int i;
  52     int score=0;
  53
  54     score = cdxa_probe(p);
  55     if (score > 0) return score;
  56
  57     /* Search for MPEG stream */
  58     for(i=0; i<p->buf_size; i++){
  59         code = (code<<8) + p->buf[i];
  60         if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
  61             if(code == SYSTEM_HEADER_START_CODE) sys++;
  62             else if(code == PRIVATE_STREAM_1)    priv1++;
  63             else if(code == PACK_START_CODE)     pspack++;
  64             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID)   vid++;
  65             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID)   audio++;
  66         }
  67     }
  68
  69     if(vid || audio)            /* invalid VDR files nd short PES streams */
  70         score= AVPROBE_SCORE_MAX/4;
  71
  72 //av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %d %d %d %d len:%d\n", sys, priv1, pspack,vid, audio, p->buf_size);
  73     if(sys && sys*9 <= pspack*10)
  74         return AVPROBE_SCORE_MAX/2+2; // +1 for .mpg
  75     if((priv1 || vid || audio) && (priv1+vid+audio)*9 <= pspack*10)
  76         return AVPROBE_SCORE_MAX/2+2; // +1 for .mpg
  77     if((!!vid ^ !!audio) && (audio+vid > 1) && !sys && !pspack && p->buf_size>2048) /* PES stream */
  78         return AVPROBE_SCORE_MAX/2+2;
  79
  80     //02-Penguin.flac has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:1
  81     return score;
  82 }
  83
  84
  85 typedef struct MpegDemuxContext {
  86     int32_t header_state;
  87     unsigned char psm_es_type[256];
  88 } MpegDemuxContext;
  89
  90 static int mpegps_read_header(AVFormatContext *s,
  91                               AVFormatParameters *ap)
  92 {
  93     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
  94     m->header_state = 0xff;
  95     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
  96
  97     /* no need to do more */
  98     return 0;
  99 }
 100
 101 static int64_t get_pts(ByteIOContext *pb, int c)
 102 {
 103     int64_t pts;
 104     int val;
 105
 106     if (c < 0)
 107         c = get_byte(pb);
 108     pts = (int64_t)((c >> 1) & 0x07) << 30;
 109     val = get_be16(pb);
 110     pts |= (int64_t)(val >> 1) << 15;
 111     val = get_be16(pb);
 112     pts |= (int64_t)(val >> 1);
 113     return pts;
 114 }
 115
 116 static int find_next_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr,
 117                                 int32_t *header_state)
 118 {
 119     unsigned int state, v;
 120     int val, n;
 121
 122     state = *header_state;
 123     n = *size_ptr;
 124     while (n > 0) {
 125         if (url_feof(pb))
 126             break;
 127         v = get_byte(pb);
 128         n--;
 129         if (state == 0x000001) {
 130             state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
 131             val = state;
 132             goto found;
 133         }
 134         state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
 135     }
 136     val = -1;
 137  found:
 138     *header_state = state;
 139     *size_ptr = n;
 140     return val;
 141 }
 142
 143 #if 0 /* unused, remove? */
 144 /* XXX: optimize */
 145 static int find_prev_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr)
 146 {
 147     int64_t pos, pos_start;
 148     int max_size, start_code;
 149
 150     max_size = *size_ptr;
 151     pos_start = url_ftell(pb);
 152
 153     /* in order to go faster, we fill the buffer */
 154     pos = pos_start - 16386;
 155     if (pos < 0)
 156         pos = 0;
 157     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
 158     get_byte(pb);
 159
 160     pos = pos_start;
 161     for(;;) {
 162         pos--;
 163         if (pos < 0 || (pos_start - pos) >= max_size) {
 164             start_code = -1;
 165             goto the_end;
 166         }
 167         url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
 168         start_code = get_be32(pb);
 169         if ((start_code & 0xffffff00) == 0x100)
 170             break;
 171     }
 172  the_end:
 173     *size_ptr = pos_start - pos;
 174     return start_code;
 175 }
 176 #endif
 177
 178 /**
 179  * Extracts stream types from a program stream map
 180  * According to ISO/IEC 13818-1 ('MPEG-2 Systems') table 2-35
 181  *
 182  * @return number of bytes occupied by PSM in the bitstream
 183  */
 184 static long mpegps_psm_parse(MpegDemuxContext *m, ByteIOContext *pb)
 185 {
 186     int psm_length, ps_info_length, es_map_length;
 187
 188     psm_length = get_be16(pb);
 189     get_byte(pb);
 190     get_byte(pb);
 191     ps_info_length = get_be16(pb);
 192
 193     /* skip program_stream_info */
 194     url_fskip(pb, ps_info_length);
 195     es_map_length = get_be16(pb);
 196
 197     /* at least one es available? */
 198     while (es_map_length >= 4){
 199         unsigned char type = get_byte(pb);
 200         unsigned char es_id = get_byte(pb);
 201         uint16_t es_info_length = get_be16(pb);
 202         /* remember mapping from stream id to stream type */
 203         m->psm_es_type[es_id] = type;
 204         /* skip program_stream_info */
 205         url_fskip(pb, es_info_length);
 206         es_map_length -= 4 + es_info_length;
 207     }
 208     get_be32(pb); /* crc32 */
 209     return 2 + psm_length;
 210 }
 211
 212 /* read the next PES header. Return its position in ppos
 213    (if not NULL), and its start code, pts and dts.
 214  */
 215 static int mpegps_read_pes_header(AVFormatContext *s,
 216                                   int64_t *ppos, int *pstart_code,
 217                                   int64_t *ppts, int64_t *pdts)
 218 {
 219     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
 220     int len, size, startcode, c, flags, header_len;
 221     int pes_ext, ext2_len, id_ext, skip;
 222     int64_t pts, dts;
 223     int64_t last_sync= url_ftell(&s->pb);
 224
 225  error_redo:
 226         url_fseek(&s->pb, last_sync, SEEK_SET);
 227  redo:
 228         /* next start code (should be immediately after) */
 229         m->header_state = 0xff;
 230         size = MAX_SYNC_SIZE;
 231         startcode = find_next_start_code(&s->pb, &size, &m->header_state);
 232         last_sync = url_ftell(&s->pb);
 233     //printf("startcode=%x pos=0x%"PRIx64"\n", startcode, url_ftell(&s->pb));
 234     if (startcode < 0)
 235         return AVERROR(EIO);
 236     if (startcode == PACK_START_CODE)
 237         goto redo;
 238     if (startcode == SYSTEM_HEADER_START_CODE)
 239         goto redo;
 240     if (startcode == PADDING_STREAM ||
 241         startcode == PRIVATE_STREAM_2) {
 242         /* skip them */
 243         len = get_be16(&s->pb);
 244         url_fskip(&s->pb, len);
 245         goto redo;
 246     }
 247     if (startcode == PROGRAM_STREAM_MAP) {
 248         mpegps_psm_parse(m, &s->pb);
 249         goto redo;
 250     }
 251
 252     /* find matching stream */
 253     if (!((startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) ||
 254           (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) ||
 255           (startcode == 0x1bd) || (startcode == 0x1fd)))
 256         goto redo;
 257     if (ppos) {
 258         *ppos = url_ftell(&s->pb) - 4;
 259     }
 260     len = get_be16(&s->pb);
 261     pts =
 262     dts = AV_NOPTS_VALUE;
 263     /* stuffing */
 264     for(;;) {
 265         if (len < 1)
 266             goto error_redo;
 267         c = get_byte(&s->pb);
 268         len--;
 269         /* XXX: for mpeg1, should test only bit 7 */
 270         if (c != 0xff)
 271             break;
 272     }
 273     if ((c & 0xc0) == 0x40) {
 274         /* buffer scale & size */
 275         get_byte(&s->pb);
 276         c = get_byte(&s->pb);
 277         len -= 2;
 278     }
 279     if ((c & 0xe0) == 0x20) {
 280         dts = pts = get_pts(&s->pb, c);
 281         len -= 4;
 282         if (c & 0x10){
 283             dts = get_pts(&s->pb, -1);
 284             len -= 5;
 285         }
 286     } else if ((c & 0xc0) == 0x80) {
 287         /* mpeg 2 PES */
 288 #if 0 /* some streams have this field set for no apparent reason */
 289         if ((c & 0x30) != 0) {
 290             /* Encrypted multiplex not handled */
 291             goto redo;
 292         }
 293 #endif
 294         flags = get_byte(&s->pb);
 295         header_len = get_byte(&s->pb);
 296         len -= 2;
 297         if (header_len > len)
 298             goto error_redo;
 299         len -= header_len;
 300         if (flags & 0x80) {
 301             dts = pts = get_pts(&s->pb, -1);
 302             header_len -= 5;
 303             if (flags & 0x40) {
 304                 dts = get_pts(&s->pb, -1);
 305                 header_len -= 5;
 306             }
 307         }
 308         if (flags & 0x01) { /* PES extension */
 309             pes_ext = get_byte(&s->pb);
 310             header_len--;
 311             if (pes_ext & 0x40) { /* pack header - should be zero in PS */
 312                 goto error_redo;
 313             }
 314             /* Skip PES private data, program packet sequence counter and P-STD buffer */
 315             skip = (pes_ext >> 4) & 0xb;
 316             skip += skip & 0x9;
 317             url_fskip(&s->pb, skip);
 318             header_len -= skip;
 319
 320             if (pes_ext & 0x01) { /* PES extension 2 */
 321                 ext2_len = get_byte(&s->pb);
 322                 header_len--;
 323                 if ((ext2_len & 0x7f) > 0) {
 324                     id_ext = get_byte(&s->pb);
 325                     if ((id_ext & 0x80) == 0)
 326                         startcode = ((startcode & 0xff) << 8) | id_ext;
 327                     header_len--;
 328                 }
 329             }
 330         }
 331         if(header_len < 0)
 332             goto error_redo;
 333         url_fskip(&s->pb, header_len);
 334     }
 335     else if( c!= 0xf )
 336         goto redo;
 337
 338     if (startcode == PRIVATE_STREAM_1 && !m->psm_es_type[startcode & 0xff]) {
 339         startcode = get_byte(&s->pb);
 340         len--;
 341         if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0xcf) {
 342             /* audio: skip header */
 343             get_byte(&s->pb);
 344             get_byte(&s->pb);
 345             get_byte(&s->pb);
 346             len -= 3;
 347             if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
 348                 /* MLP/TrueHD audio has a 4-byte header */
 349                 get_byte(&s->pb);
 350                 len--;
 351             }
 352         }
 353     }
 354     if(len<0)
 355         goto error_redo;
 356     if(dts != AV_NOPTS_VALUE && ppos){
 357         int i;
 358         for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
 359             if(startcode == s->streams[i]->id) {
 360                 av_add_index_entry(s->streams[i], *ppos, dts, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME /* FIXME keyframe? */);
 361             }
 362         }
 363     }
 364
 365     *pstart_code = startcode;
 366     *ppts = pts;
 367     *pdts = dts;
 368     return len;
 369 }
 370
 371 static int mpegps_read_packet(AVFormatContext *s,
 372                               AVPacket *pkt)
 373 {
 374     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
 375     AVStream *st;
 376     int len, startcode, i, type, codec_id = 0, es_type;
 377     int64_t pts, dts, dummy_pos; //dummy_pos is needed for the index building to work
 378
 379  redo:
 380     len = mpegps_read_pes_header(s, &dummy_pos, &startcode, &pts, &dts);
 381     if (len < 0)
 382         return len;
 383
 384     /* now find stream */
 385     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
 386         st = s->streams[i];
 387         if (st->id == startcode)
 388             goto found;
 389     }
 390
 391     es_type = m->psm_es_type[startcode & 0xff];
 392     if(es_type > 0){
 393         if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG1){
 394             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 395             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 396         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2){
 397             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 398             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 399         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1 ||
 400                   es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG2){
 401             codec_id = CODEC_ID_MP3;
 402             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 403         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AAC){
 404             codec_id = CODEC_ID_AAC;
 405             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 406         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4){
 407             codec_id = CODEC_ID_MPEG4;
 408             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 409         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_H264){
 410             codec_id = CODEC_ID_H264;
 411             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 412         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AC3){
 413             codec_id = CODEC_ID_AC3;
 414             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 415         } else {
 416             goto skip;
 417         }
 418     } else if (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) {
 419         static const unsigned char avs_seqh[4] = { 0, 0, 1, 0xb0 };
 420         unsigned char buf[8];
 421         get_buffer(&s->pb, buf, 8);
 422         url_fseek(&s->pb, -8, SEEK_CUR);
 423         if(!memcmp(buf, avs_seqh, 4) && (buf[6] != 0 || buf[7] != 1))
 424             codec_id = CODEC_ID_CAVS;
 425         else
 426             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 427         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 428     } else if (startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) {
 429         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 430         codec_id = CODEC_ID_MP2;
 431     } else if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0x87) {
 432         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 433         codec_id = CODEC_ID_AC3;
 434     } else if ((startcode >= 0x88 && startcode <= 0x8f)
 435                ||( startcode >= 0x98 && startcode <= 0x9f)) {
 436         /* 0x90 - 0x97 is reserved for SDDS in DVD specs */
 437         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 438         codec_id = CODEC_ID_DTS;
 439     } else if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
 440         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 441         codec_id = CODEC_ID_PCM_S16BE;
 442     } else if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
 443         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 444         codec_id = CODEC_ID_MLP;
 445     } else if (startcode >= 0xc0 && startcode <= 0xcf) {
 446         /* Used for both AC-3 and E-AC-3 in EVOB files */
 447         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 448         codec_id = CODEC_ID_AC3;
 449     } else if (startcode >= 0x20 && startcode <= 0x3f) {
 450         type = CODEC_TYPE_SUBTITLE;
 451         codec_id = CODEC_ID_DVD_SUBTITLE;
 452     } else if (startcode >= 0xfd55 && startcode <= 0xfd5f) {
 453         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 454         codec_id = CODEC_ID_VC1;
 455     } else {
 456     skip:
 457         /* skip packet */
 458         url_fskip(&s->pb, len);
 459         goto redo;
 460     }
 461     /* no stream found: add a new stream */
 462     st = av_new_stream(s, startcode);
 463     if (!st)
 464         goto skip;
 465     st->codec->codec_type = type;
 466     st->codec->codec_id = codec_id;
 467     if (codec_id != CODEC_ID_PCM_S16BE)
 468         st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
 469  found:
 470     if(st->discard >= AVDISCARD_ALL)
 471         goto skip;
 472     if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
 473         int b1, freq;
 474
 475         /* for LPCM, we just skip the header and consider it is raw
 476            audio data */
 477         if (len <= 3)
 478             goto skip;
 479         get_byte(&s->pb); /* emphasis (1), muse(1), reserved(1), frame number(5) */
 480         b1 = get_byte(&s->pb); /* quant (2), freq(2), reserved(1), channels(3) */
 481         get_byte(&s->pb); /* dynamic range control (0x80 = off) */
 482         len -= 3;
 483         freq = (b1 >> 4) & 3;
 484         st->codec->sample_rate = lpcm_freq_tab[freq];
 485         st->codec->channels = 1 + (b1 & 7);
 486         st->codec->bit_rate = st->codec->channels * st->codec->sample_rate * 2;
 487     }
 488     av_new_packet(pkt, len);
 489     get_buffer(&s->pb, pkt->data, pkt->size);
 490     pkt->pts = pts;
 491     pkt->dts = dts;
 492     pkt->stream_index = st->index;
 493 #if 0
 494     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "%d: pts=%0.3f dts=%0.3f size=%d\n",
 495            pkt->stream_index, pkt->pts / 90000.0, pkt->dts / 90000.0, pkt->size);
 496 #endif
 497
 498     return 0;
 499 }
 500
 501 static int mpegps_read_close(AVFormatContext *s)
 502 {
 503     return 0;
 504 }
 505
 506 static int64_t mpegps_read_dts(AVFormatContext *s, int stream_index,
 507                                int64_t *ppos, int64_t pos_limit)
 508 {
 509     int len, startcode;
 510     int64_t pos, pts, dts;
 511
 512     pos = *ppos;
 513 #ifdef DEBUG_SEEK
 514     printf("read_dts: pos=0x%"PRIx64" next=%d -> ", pos, find_next);
 515 #endif
 516     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
 517     for(;;) {
 518         len = mpegps_read_pes_header(s, &pos, &startcode, &pts, &dts);
 519         if (len < 0) {
 520 #ifdef DEBUG_SEEK
 521             printf("none (ret=%d)\n", len);
 522 #endif
 523             return AV_NOPTS_VALUE;
 524         }
 525         if (startcode == s->streams[stream_index]->id &&
 526             dts != AV_NOPTS_VALUE) {
 527             break;
 528         }
 529         url_fskip(&s->pb, len);
 530     }
 531 #ifdef DEBUG_SEEK
 532     printf("pos=0x%"PRIx64" dts=0x%"PRIx64" %0.3f\n", pos, dts, dts / 90000.0);
 533 #endif
 534     *ppos = pos;
 535     return dts;
 536 }
 537
 538 AVInputFormat mpegps_demuxer = {
 539     "mpeg",
 540     "MPEG PS format",
 541     sizeof(MpegDemuxContext),
 542     mpegps_probe,
 543     mpegps_read_header,
 544     mpegps_read_packet,
 545     mpegps_read_close,
 546     NULL, //mpegps_read_seek,
 547     mpegps_read_dts,
 548     .flags = AVFMT_SHOW_IDS,
 549 };