]> git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/mpeg.c
Merge commit 'e816034a5fa131b13c4ad87bb0b5065b4f5697c6'
[ffmpeg] / 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 "internal.h"
24 #include "mpeg.h"
25
26 #undef NDEBUG
27 #include <assert.h>
28
29 /*********************************************/
30 /* demux code */
31
32 #define MAX_SYNC_SIZE 100000
33
34 static int check_pes(uint8_t *p, uint8_t *end){
35     int pes1;
36     int pes2=      (p[3] & 0xC0) == 0x80
37                 && (p[4] & 0xC0) != 0x40
38                 &&((p[4] & 0xC0) == 0x00 || (p[4]&0xC0)>>2 == (p[6]&0xF0));
39
40     for(p+=3; p<end && *p == 0xFF; p++);
41     if((*p&0xC0) == 0x40) p+=2;
42     if((*p&0xF0) == 0x20){
43         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&1;
44     }else if((*p&0xF0) == 0x30){
45         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&p[5]&p[7]&p[9]&1;
46     }else
47         pes1 = *p == 0x0F;
48
49     return pes1||pes2;
50 }
51
52 static int check_pack_header(const uint8_t *buf) {
53     return (buf[1] & 0xC0) == 0x40 || (buf[1] & 0xF0) == 0x20;
54 }
55
56 static int mpegps_probe(AVProbeData *p)
57 {
58     uint32_t code= -1;
59     int sys=0, pspack=0, priv1=0, vid=0, audio=0, invalid=0;
60     int i;
61     int score=0;
62
63     for(i=0; i<p->buf_size; i++){
64         code = (code<<8) + p->buf[i];
65         if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
66             int len= p->buf[i+1] << 8 | p->buf[i+2];
67             int pes= check_pes(p->buf+i, p->buf+p->buf_size);
68             int pack = check_pack_header(p->buf+i);
69
70             if(code == SYSTEM_HEADER_START_CODE) sys++;
71             else if(code == PACK_START_CODE && pack) pspack++;
72             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID &&  pes) vid++;
73             // skip pes payload to avoid start code emulation for private
74             // and audio streams
75             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID &&  pes) {audio++; i+=len;}
76             else if(code == PRIVATE_STREAM_1  &&  pes) {priv1++; i+=len;}
77             else if(code == 0x1fd             &&  pes) vid++; //VC1
78
79             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID && !pes) invalid++;
80             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID && !pes) invalid++;
81             else if(code == PRIVATE_STREAM_1  && !pes) invalid++;
82         }
83     }
84
85     if(vid+audio > invalid+1)     /* invalid VDR files nd short PES streams */
86         score= AVPROBE_SCORE_MAX/4;
87
88     if(sys>invalid && sys*9 <= pspack*10)
89         return (audio > 12 || vid > 3 || pspack > 2) ? AVPROBE_SCORE_MAX/2+2 : AVPROBE_SCORE_MAX/4; // +1 for .mpg
90     if(pspack > invalid && (priv1+vid+audio)*10 >= pspack*9)
91         return pspack > 2 ? AVPROBE_SCORE_MAX/2+2 : AVPROBE_SCORE_MAX/4; // +1 for .mpg
92     if((!!vid ^ !!audio) && (audio > 4 || vid > 1) && !sys && !pspack && p->buf_size>2048 && vid + audio > invalid) /* PES stream */
93         return (audio > 12 || vid > 3 + 2*invalid) ? AVPROBE_SCORE_MAX/2+2 : AVPROBE_SCORE_MAX/4;
94
95     //02-Penguin.flac has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:1
96     //mp3_misidentified_2.mp3 has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:6
97     //Have\ Yourself\ a\ Merry\ Little\ Christmas.mp3 0 0 0 5 0 1 len:21618
98     return score;
99 }
100
101
102 typedef struct MpegDemuxContext {
103     int32_t header_state;
104     unsigned char psm_es_type[256];
105     int sofdec;
106 } MpegDemuxContext;
107
108 static int mpegps_read_header(AVFormatContext *s)
109 {
110     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
111     const char *sofdec = "Sofdec";
112     int v, i = 0;
113     int64_t last_pos = avio_tell(s->pb);
114
115     m->header_state = 0xff;
116     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
117
118     m->sofdec = -1;
119     do {
120         v = avio_r8(s->pb);
121         m->sofdec++;
122     } while (v == sofdec[i] && i++ < 6);
123
124     m->sofdec = (m->sofdec == 6) ? 1 : 0;
125
126     if (!m->sofdec)
127        avio_seek(s->pb, last_pos, SEEK_SET);
128
129     /* no need to do more */
130     return 0;
131 }
132
133 static int64_t get_pts(AVIOContext *pb, int c)
134 {
135     uint8_t buf[5];
136
137     buf[0] = c<0 ? avio_r8(pb) : c;
138     avio_read(pb, buf+1, 4);
139
140     return ff_parse_pes_pts(buf);
141 }
142
143 static int find_next_start_code(AVIOContext *pb, int *size_ptr,
144                                 int32_t *header_state)
145 {
146     unsigned int state, v;
147     int val, n;
148
149     state = *header_state;
150     n = *size_ptr;
151     while (n > 0) {
152         if (url_feof(pb))
153             break;
154         v = avio_r8(pb);
155         n--;
156         if (state == 0x000001) {
157             state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
158             val = state;
159             goto found;
160         }
161         state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
162     }
163     val = -1;
164  found:
165     *header_state = state;
166     *size_ptr = n;
167     return val;
168 }
169
170 /**
171  * Extract stream types from a program stream map
172  * According to ISO/IEC 13818-1 ('MPEG-2 Systems') table 2-35
173  *
174  * @return number of bytes occupied by PSM in the bitstream
175  */
176 static long mpegps_psm_parse(MpegDemuxContext *m, AVIOContext *pb)
177 {
178     int psm_length, ps_info_length, es_map_length;
179
180     psm_length = avio_rb16(pb);
181     avio_r8(pb);
182     avio_r8(pb);
183     ps_info_length = avio_rb16(pb);
184
185     /* skip program_stream_info */
186     avio_skip(pb, ps_info_length);
187     es_map_length = avio_rb16(pb);
188
189     /* at least one es available? */
190     while (es_map_length >= 4){
191         unsigned char type      = avio_r8(pb);
192         unsigned char es_id     = avio_r8(pb);
193         uint16_t es_info_length = avio_rb16(pb);
194         /* remember mapping from stream id to stream type */
195         m->psm_es_type[es_id] = type;
196         /* skip program_stream_info */
197         avio_skip(pb, es_info_length);
198         es_map_length -= 4 + es_info_length;
199     }
200     avio_rb32(pb); /* crc32 */
201     return 2 + psm_length;
202 }
203
204 /* read the next PES header. Return its position in ppos
205    (if not NULL), and its start code, pts and dts.
206  */
207 static int mpegps_read_pes_header(AVFormatContext *s,
208                                   int64_t *ppos, int *pstart_code,
209                                   int64_t *ppts, int64_t *pdts)
210 {
211     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
212     int len, size, startcode, c, flags, header_len;
213     int pes_ext, ext2_len, id_ext, skip;
214     int64_t pts, dts;
215     int64_t last_sync= avio_tell(s->pb);
216
217  error_redo:
218         avio_seek(s->pb, last_sync, SEEK_SET);
219  redo:
220         /* next start code (should be immediately after) */
221         m->header_state = 0xff;
222         size = MAX_SYNC_SIZE;
223         startcode = find_next_start_code(s->pb, &size, &m->header_state);
224         last_sync = avio_tell(s->pb);
225     if (startcode < 0){
226         if(url_feof(s->pb))
227             return AVERROR_EOF;
228         //FIXME we should remember header_state
229         return AVERROR(EAGAIN);
230     }
231
232     if (startcode == PACK_START_CODE)
233         goto redo;
234     if (startcode == SYSTEM_HEADER_START_CODE)
235         goto redo;
236     if (startcode == PADDING_STREAM) {
237         avio_skip(s->pb, avio_rb16(s->pb));
238         goto redo;
239     }
240     if (startcode == PRIVATE_STREAM_2) {
241         len = avio_rb16(s->pb);
242         if (!m->sofdec) {
243             while (len-- >= 6) {
244                 if (avio_r8(s->pb) == 'S') {
245                     uint8_t buf[5];
246                     avio_read(s->pb, buf, sizeof(buf));
247                     m->sofdec = !memcmp(buf, "ofdec", 5);
248                     len -= sizeof(buf);
249                     break;
250                 }
251             }
252             m->sofdec -= !m->sofdec;
253         }
254         avio_skip(s->pb, len);
255         goto redo;
256     }
257     if (startcode == PROGRAM_STREAM_MAP) {
258         mpegps_psm_parse(m, s->pb);
259         goto redo;
260     }
261
262     /* find matching stream */
263     if (!((startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) ||
264           (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) ||
265           (startcode == 0x1bd) || (startcode == 0x1fd)))
266         goto redo;
267     if (ppos) {
268         *ppos = avio_tell(s->pb) - 4;
269     }
270     len = avio_rb16(s->pb);
271     pts =
272     dts = AV_NOPTS_VALUE;
273     /* stuffing */
274     for(;;) {
275         if (len < 1)
276             goto error_redo;
277         c = avio_r8(s->pb);
278         len--;
279         /* XXX: for mpeg1, should test only bit 7 */
280         if (c != 0xff)
281             break;
282     }
283     if ((c & 0xc0) == 0x40) {
284         /* buffer scale & size */
285         avio_r8(s->pb);
286         c = avio_r8(s->pb);
287         len -= 2;
288     }
289     if ((c & 0xe0) == 0x20) {
290         dts = pts = get_pts(s->pb, c);
291         len -= 4;
292         if (c & 0x10){
293             dts = get_pts(s->pb, -1);
294             len -= 5;
295         }
296     } else if ((c & 0xc0) == 0x80) {
297         /* mpeg 2 PES */
298         flags = avio_r8(s->pb);
299         header_len = avio_r8(s->pb);
300         len -= 2;
301         if (header_len > len)
302             goto error_redo;
303         len -= header_len;
304         if (flags & 0x80) {
305             dts = pts = get_pts(s->pb, -1);
306             header_len -= 5;
307             if (flags & 0x40) {
308                 dts = get_pts(s->pb, -1);
309                 header_len -= 5;
310             }
311         }
312         if (flags & 0x3f && header_len == 0){
313             flags &= 0xC0;
314             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Further flags set but no bytes left\n");
315         }
316         if (flags & 0x01) { /* PES extension */
317             pes_ext = avio_r8(s->pb);
318             header_len--;
319             /* Skip PES private data, program packet sequence counter and P-STD buffer */
320             skip = (pes_ext >> 4) & 0xb;
321             skip += skip & 0x9;
322             if (pes_ext & 0x40 || skip > header_len){
323                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "pes_ext %X is invalid\n", pes_ext);
324                 pes_ext=skip=0;
325             }
326             avio_skip(s->pb, skip);
327             header_len -= skip;
328
329             if (pes_ext & 0x01) { /* PES extension 2 */
330                 ext2_len = avio_r8(s->pb);
331                 header_len--;
332                 if ((ext2_len & 0x7f) > 0) {
333                     id_ext = avio_r8(s->pb);
334                     if ((id_ext & 0x80) == 0)
335                         startcode = ((startcode & 0xff) << 8) | id_ext;
336                     header_len--;
337                 }
338             }
339         }
340         if(header_len < 0)
341             goto error_redo;
342         avio_skip(s->pb, header_len);
343     }
344     else if( c!= 0xf )
345         goto redo;
346
347     if (startcode == PRIVATE_STREAM_1) {
348         startcode = avio_r8(s->pb);
349         len--;
350     }
351     if(len<0)
352         goto error_redo;
353     if(dts != AV_NOPTS_VALUE && ppos){
354         int i;
355         for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
356             if(startcode == s->streams[i]->id &&
357                s->pb->seekable /* index useless on streams anyway */) {
358                 ff_reduce_index(s, i);
359                 av_add_index_entry(s->streams[i], *ppos, dts, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME /* FIXME keyframe? */);
360             }
361         }
362     }
363
364     *pstart_code = startcode;
365     *ppts = pts;
366     *pdts = dts;
367     return len;
368 }
369
370 static int mpegps_read_packet(AVFormatContext *s,
371                               AVPacket *pkt)
372 {
373     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
374     AVStream *st;
375     int len, startcode, i, es_type, ret;
376     int lpcm_header_len;
377     int request_probe= 0;
378     enum AVCodecID codec_id = AV_CODEC_ID_NONE;
379     enum AVMediaType type;
380     int64_t pts, dts, dummy_pos; //dummy_pos is needed for the index building to work
381
382  redo:
383     len = mpegps_read_pes_header(s, &dummy_pos, &startcode, &pts, &dts);
384     if (len < 0)
385         return len;
386
387     if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0xcf) {
388         if(len < 4)
389             goto skip;
390
391         /* audio: skip header */
392         avio_r8(s->pb);
393         lpcm_header_len = avio_rb16(s->pb);
394         len -= 3;
395         if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
396             /* MLP/TrueHD audio has a 4-byte header */
397             avio_r8(s->pb);
398             len--;
399         }
400     }
401
402     /* now find stream */
403     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
404         st = s->streams[i];
405         if (st->id == startcode)
406             goto found;
407     }
408
409     es_type = m->psm_es_type[startcode & 0xff];
410     if(es_type > 0 && es_type != STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA){
411         if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG1){
412             codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
413             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
414         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2){
415             codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
416             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
417         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1 ||
418                   es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG2){
419             codec_id = AV_CODEC_ID_MP3;
420             type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
421         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AAC){
422             codec_id = AV_CODEC_ID_AAC;
423             type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
424         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4){
425             codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG4;
426             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
427         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_H264){
428             codec_id = AV_CODEC_ID_H264;
429             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
430         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AC3){
431             codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
432             type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
433         } else {
434             goto skip;
435         }
436     } else if (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) {
437         static const unsigned char avs_seqh[4] = { 0, 0, 1, 0xb0 };
438         unsigned char buf[8];
439         avio_read(s->pb, buf, 8);
440         avio_seek(s->pb, -8, SEEK_CUR);
441         if(!memcmp(buf, avs_seqh, 4) && (buf[6] != 0 || buf[7] != 1))
442             codec_id = AV_CODEC_ID_CAVS;
443         else
444             request_probe= 1;
445         type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
446     } else if (startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) {
447         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
448         codec_id = m->sofdec > 0 ? AV_CODEC_ID_ADPCM_ADX : AV_CODEC_ID_MP2;
449     } else if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0x87) {
450         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
451         codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
452     } else if (  ( startcode >= 0x88 && startcode <= 0x8f)
453                ||( startcode >= 0x98 && startcode <= 0x9f)) {
454         /* 0x90 - 0x97 is reserved for SDDS in DVD specs */
455         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
456         codec_id = AV_CODEC_ID_DTS;
457     } else if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
458         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
459         if(lpcm_header_len == 6) {
460             codec_id = AV_CODEC_ID_MLP;
461         } else {
462             /* 16 bit form will be handled as AV_CODEC_ID_PCM_S16BE */
463             codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_DVD;
464         }
465     } else if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
466         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
467         codec_id = AV_CODEC_ID_TRUEHD;
468     } else if (startcode >= 0xc0 && startcode <= 0xcf) {
469         /* Used for both AC-3 and E-AC-3 in EVOB files */
470         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
471         codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
472     } else if (startcode >= 0x20 && startcode <= 0x3f) {
473         type = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE;
474         codec_id = AV_CODEC_ID_DVD_SUBTITLE;
475     } else if (startcode >= 0xfd55 && startcode <= 0xfd5f) {
476         type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
477         codec_id = AV_CODEC_ID_VC1;
478     } else {
479     skip:
480         /* skip packet */
481         avio_skip(s->pb, len);
482         goto redo;
483     }
484     /* no stream found: add a new stream */
485     st = avformat_new_stream(s, NULL);
486     if (!st)
487         goto skip;
488     st->id = startcode;
489     st->codec->codec_type = type;
490     st->codec->codec_id = codec_id;
491     st->request_probe     = request_probe;
492     if (codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16BE)
493         st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
494  found:
495     if(st->discard >= AVDISCARD_ALL)
496         goto skip;
497     if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
498       if (lpcm_header_len == 6) {
499             if (len < 6)
500                 goto skip;
501             avio_skip(s->pb, 6);
502             len -=6;
503       } else {
504         int b1, freq;
505
506         /* for LPCM, we just skip the header and consider it is raw
507            audio data */
508         if (len <= 3)
509             goto skip;
510         avio_r8(s->pb); /* emphasis (1), muse(1), reserved(1), frame number(5) */
511         b1 = avio_r8(s->pb); /* quant (2), freq(2), reserved(1), channels(3) */
512         avio_r8(s->pb); /* dynamic range control (0x80 = off) */
513         len -= 3;
514         freq = (b1 >> 4) & 3;
515         st->codec->sample_rate = lpcm_freq_tab[freq];
516         st->codec->channels = 1 + (b1 & 7);
517         st->codec->bits_per_coded_sample = 16 + ((b1 >> 6) & 3) * 4;
518         st->codec->bit_rate = st->codec->channels *
519                               st->codec->sample_rate *
520                               st->codec->bits_per_coded_sample;
521         if (st->codec->bits_per_coded_sample == 16)
522             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S16BE;
523         else if (st->codec->bits_per_coded_sample == 28)
524             return AVERROR(EINVAL);
525       }
526     }
527     ret = av_get_packet(s->pb, pkt, len);
528     pkt->pts = pts;
529     pkt->dts = dts;
530     pkt->pos = dummy_pos;
531     pkt->stream_index = st->index;
532     av_dlog(s, "%d: pts=%0.3f dts=%0.3f size=%d\n",
533             pkt->stream_index, pkt->pts / 90000.0, pkt->dts / 90000.0,
534             pkt->size);
535
536     return (ret < 0) ? ret : 0;
537 }
538
539 static int64_t mpegps_read_dts(AVFormatContext *s, int stream_index,
540                                int64_t *ppos, int64_t pos_limit)
541 {
542     int len, startcode;
543     int64_t pos, pts, dts;
544
545     pos = *ppos;
546     if (avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET) < 0)
547         return AV_NOPTS_VALUE;
548
549     for(;;) {
550         len = mpegps_read_pes_header(s, &pos, &startcode, &pts, &dts);
551         if (len < 0) {
552             av_dlog(s, "none (ret=%d)\n", len);
553             return AV_NOPTS_VALUE;
554         }
555         if (startcode == s->streams[stream_index]->id &&
556             dts != AV_NOPTS_VALUE) {
557             break;
558         }
559         avio_skip(s->pb, len);
560     }
561     av_dlog(s, "pos=0x%"PRIx64" dts=0x%"PRIx64" %0.3f\n",
562             pos, dts, dts / 90000.0);
563     *ppos = pos;
564     return dts;
565 }
566
567 AVInputFormat ff_mpegps_demuxer = {
568     .name           = "mpeg",
569     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-PS (MPEG-2 Program Stream)"),
570     .priv_data_size = sizeof(MpegDemuxContext),
571     .read_probe     = mpegps_probe,
572     .read_header    = mpegps_read_header,
573     .read_packet    = mpegps_read_packet,
574     .read_timestamp = mpegps_read_dts,
575     .flags          = AVFMT_SHOW_IDS | AVFMT_TS_DISCONT,
576 };