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     int sofdec;
  89 } MpegDemuxContext;
  90
  91 static int mpegps_read_header(AVFormatContext *s,
  92                               AVFormatParameters *ap)
  93 {
  94     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
  95     uint8_t buffer[8192];
  96     char *p;
  97
  98     m->header_state = 0xff;
  99     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
 100
 101     get_buffer(&s->pb, buffer, sizeof(buffer));
 102     if ((p=memchr(buffer, 'S', sizeof(buffer))))
 103         if (!memcmp(p, "Sofdec", 6))
 104             m->sofdec = 1;
 105     url_fseek(&s->pb, -sizeof(buffer), SEEK_CUR);
 106
 107     /* no need to do more */
 108     return 0;
 109 }
 110
 111 static int64_t get_pts(ByteIOContext *pb, int c)
 112 {
 113     int64_t pts;
 114     int val;
 115
 116     if (c < 0)
 117         c = get_byte(pb);
 118     pts = (int64_t)((c >> 1) & 0x07) << 30;
 119     val = get_be16(pb);
 120     pts |= (int64_t)(val >> 1) << 15;
 121     val = get_be16(pb);
 122     pts |= (int64_t)(val >> 1);
 123     return pts;
 124 }
 125
 126 static int find_next_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr,
 127                                 int32_t *header_state)
 128 {
 129     unsigned int state, v;
 130     int val, n;
 131
 132     state = *header_state;
 133     n = *size_ptr;
 134     while (n > 0) {
 135         if (url_feof(pb))
 136             break;
 137         v = get_byte(pb);
 138         n--;
 139         if (state == 0x000001) {
 140             state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
 141             val = state;
 142             goto found;
 143         }
 144         state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
 145     }
 146     val = -1;
 147  found:
 148     *header_state = state;
 149     *size_ptr = n;
 150     return val;
 151 }
 152
 153 #if 0 /* unused, remove? */
 154 /* XXX: optimize */
 155 static int find_prev_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr)
 156 {
 157     int64_t pos, pos_start;
 158     int max_size, start_code;
 159
 160     max_size = *size_ptr;
 161     pos_start = url_ftell(pb);
 162
 163     /* in order to go faster, we fill the buffer */
 164     pos = pos_start - 16386;
 165     if (pos < 0)
 166         pos = 0;
 167     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
 168     get_byte(pb);
 169
 170     pos = pos_start;
 171     for(;;) {
 172         pos--;
 173         if (pos < 0 || (pos_start - pos) >= max_size) {
 174             start_code = -1;
 175             goto the_end;
 176         }
 177         url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
 178         start_code = get_be32(pb);
 179         if ((start_code & 0xffffff00) == 0x100)
 180             break;
 181     }
 182  the_end:
 183     *size_ptr = pos_start - pos;
 184     return start_code;
 185 }
 186 #endif
 187
 188 /**
 189  * Extracts stream types from a program stream map
 190  * According to ISO/IEC 13818-1 ('MPEG-2 Systems') table 2-35
 191  *
 192  * @return number of bytes occupied by PSM in the bitstream
 193  */
 194 static long mpegps_psm_parse(MpegDemuxContext *m, ByteIOContext *pb)
 195 {
 196     int psm_length, ps_info_length, es_map_length;
 197
 198     psm_length = get_be16(pb);
 199     get_byte(pb);
 200     get_byte(pb);
 201     ps_info_length = get_be16(pb);
 202
 203     /* skip program_stream_info */
 204     url_fskip(pb, ps_info_length);
 205     es_map_length = get_be16(pb);
 206
 207     /* at least one es available? */
 208     while (es_map_length >= 4){
 209         unsigned char type = get_byte(pb);
 210         unsigned char es_id = get_byte(pb);
 211         uint16_t es_info_length = get_be16(pb);
 212         /* remember mapping from stream id to stream type */
 213         m->psm_es_type[es_id] = type;
 214         /* skip program_stream_info */
 215         url_fskip(pb, es_info_length);
 216         es_map_length -= 4 + es_info_length;
 217     }
 218     get_be32(pb); /* crc32 */
 219     return 2 + psm_length;
 220 }
 221
 222 /* read the next PES header. Return its position in ppos
 223    (if not NULL), and its start code, pts and dts.
 224  */
 225 static int mpegps_read_pes_header(AVFormatContext *s,
 226                                   int64_t *ppos, int *pstart_code,
 227                                   int64_t *ppts, int64_t *pdts)
 228 {
 229     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
 230     int len, size, startcode, c, flags, header_len;
 231     int pes_ext, ext2_len, id_ext, skip;
 232     int64_t pts, dts;
 233     int64_t last_sync= url_ftell(&s->pb);
 234
 235  error_redo:
 236         url_fseek(&s->pb, last_sync, SEEK_SET);
 237  redo:
 238         /* next start code (should be immediately after) */
 239         m->header_state = 0xff;
 240         size = MAX_SYNC_SIZE;
 241         startcode = find_next_start_code(&s->pb, &size, &m->header_state);
 242         last_sync = url_ftell(&s->pb);
 243     //printf("startcode=%x pos=0x%"PRIx64"\n", startcode, url_ftell(&s->pb));
 244     if (startcode < 0)
 245         return AVERROR(EIO);
 246     if (startcode == PACK_START_CODE)
 247         goto redo;
 248     if (startcode == SYSTEM_HEADER_START_CODE)
 249         goto redo;
 250     if (startcode == PADDING_STREAM ||
 251         startcode == PRIVATE_STREAM_2) {
 252         /* skip them */
 253         len = get_be16(&s->pb);
 254         url_fskip(&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 = url_ftell(&s->pb) - 4;
 269     }
 270     len = get_be16(&s->pb);
 271     pts =
 272     dts = AV_NOPTS_VALUE;
 273     /* stuffing */
 274     for(;;) {
 275         if (len < 1)
 276             goto error_redo;
 277         c = get_byte(&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         get_byte(&s->pb);
 286         c = get_byte(&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 #if 0 /* some streams have this field set for no apparent reason */
 299         if ((c & 0x30) != 0) {
 300             /* Encrypted multiplex not handled */
 301             goto redo;
 302         }
 303 #endif
 304         flags = get_byte(&s->pb);
 305         header_len = get_byte(&s->pb);
 306         len -= 2;
 307         if (header_len > len)
 308             goto error_redo;
 309         len -= header_len;
 310         if (flags & 0x80) {
 311             dts = pts = get_pts(&s->pb, -1);
 312             header_len -= 5;
 313             if (flags & 0x40) {
 314                 dts = get_pts(&s->pb, -1);
 315                 header_len -= 5;
 316             }
 317         }
 318         if (flags & 0x01) { /* PES extension */
 319             pes_ext = get_byte(&s->pb);
 320             header_len--;
 321             if (pes_ext & 0x40) { /* pack header - should be zero in PS */
 322                 goto error_redo;
 323             }
 324             /* Skip PES private data, program packet sequence counter and P-STD buffer */
 325             skip = (pes_ext >> 4) & 0xb;
 326             skip += skip & 0x9;
 327             url_fskip(&s->pb, skip);
 328             header_len -= skip;
 329
 330             if (pes_ext & 0x01) { /* PES extension 2 */
 331                 ext2_len = get_byte(&s->pb);
 332                 header_len--;
 333                 if ((ext2_len & 0x7f) > 0) {
 334                     id_ext = get_byte(&s->pb);
 335                     if ((id_ext & 0x80) == 0)
 336                         startcode = ((startcode & 0xff) << 8) | id_ext;
 337                     header_len--;
 338                 }
 339             }
 340         }
 341         if(header_len < 0)
 342             goto error_redo;
 343         url_fskip(&s->pb, header_len);
 344     }
 345     else if( c!= 0xf )
 346         goto redo;
 347
 348     if (startcode == PRIVATE_STREAM_1 && !m->psm_es_type[startcode & 0xff]) {
 349         startcode = get_byte(&s->pb);
 350         len--;
 351         if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0xcf) {
 352             /* audio: skip header */
 353             get_byte(&s->pb);
 354             get_byte(&s->pb);
 355             get_byte(&s->pb);
 356             len -= 3;
 357             if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
 358                 /* MLP/TrueHD audio has a 4-byte header */
 359                 get_byte(&s->pb);
 360                 len--;
 361             }
 362         }
 363     }
 364     if(len<0)
 365         goto error_redo;
 366     if(dts != AV_NOPTS_VALUE && ppos){
 367         int i;
 368         for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
 369             if(startcode == s->streams[i]->id) {
 370                 av_add_index_entry(s->streams[i], *ppos, dts, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME /* FIXME keyframe? */);
 371             }
 372         }
 373     }
 374
 375     *pstart_code = startcode;
 376     *ppts = pts;
 377     *pdts = dts;
 378     return len;
 379 }
 380
 381 static int mpegps_read_packet(AVFormatContext *s,
 382                               AVPacket *pkt)
 383 {
 384     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
 385     AVStream *st;
 386     int len, startcode, i, type, codec_id = 0, es_type;
 387     int64_t pts, dts, dummy_pos; //dummy_pos is needed for the index building to work
 388
 389  redo:
 390     len = mpegps_read_pes_header(s, &dummy_pos, &startcode, &pts, &dts);
 391     if (len < 0)
 392         return len;
 393
 394     /* now find stream */
 395     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
 396         st = s->streams[i];
 397         if (st->id == startcode)
 398             goto found;
 399     }
 400
 401     es_type = m->psm_es_type[startcode & 0xff];
 402     if(es_type > 0){
 403         if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG1){
 404             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 405             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 406         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2){
 407             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 408             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 409         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1 ||
 410                   es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG2){
 411             codec_id = CODEC_ID_MP3;
 412             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 413         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AAC){
 414             codec_id = CODEC_ID_AAC;
 415             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 416         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4){
 417             codec_id = CODEC_ID_MPEG4;
 418             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 419         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_H264){
 420             codec_id = CODEC_ID_H264;
 421             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 422         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AC3){
 423             codec_id = CODEC_ID_AC3;
 424             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 425         } else {
 426             goto skip;
 427         }
 428     } else if (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) {
 429         static const unsigned char avs_seqh[4] = { 0, 0, 1, 0xb0 };
 430         unsigned char buf[8];
 431         get_buffer(&s->pb, buf, 8);
 432         url_fseek(&s->pb, -8, SEEK_CUR);
 433         if(!memcmp(buf, avs_seqh, 4) && (buf[6] != 0 || buf[7] != 1))
 434             codec_id = CODEC_ID_CAVS;
 435         else
 436             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 437         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 438     } else if (startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) {
 439         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 440         codec_id = m->sofdec ? CODEC_ID_ADPCM_ADX : CODEC_ID_MP2;
 441     } else if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0x87) {
 442         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 443         codec_id = CODEC_ID_AC3;
 444     } else if ((startcode >= 0x88 && startcode <= 0x8f)
 445                ||( startcode >= 0x98 && startcode <= 0x9f)) {
 446         /* 0x90 - 0x97 is reserved for SDDS in DVD specs */
 447         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 448         codec_id = CODEC_ID_DTS;
 449     } else if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
 450         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 451         codec_id = CODEC_ID_PCM_S16BE;
 452     } else if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
 453         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 454         codec_id = CODEC_ID_MLP;
 455     } else if (startcode >= 0xc0 && startcode <= 0xcf) {
 456         /* Used for both AC-3 and E-AC-3 in EVOB files */
 457         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 458         codec_id = CODEC_ID_AC3;
 459     } else if (startcode >= 0x20 && startcode <= 0x3f) {
 460         type = CODEC_TYPE_SUBTITLE;
 461         codec_id = CODEC_ID_DVD_SUBTITLE;
 462     } else if (startcode >= 0xfd55 && startcode <= 0xfd5f) {
 463         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 464         codec_id = CODEC_ID_VC1;
 465     } else {
 466     skip:
 467         /* skip packet */
 468         url_fskip(&s->pb, len);
 469         goto redo;
 470     }
 471     /* no stream found: add a new stream */
 472     st = av_new_stream(s, startcode);
 473     if (!st)
 474         goto skip;
 475     st->codec->codec_type = type;
 476     st->codec->codec_id = codec_id;
 477     if (codec_id != CODEC_ID_PCM_S16BE)
 478         st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
 479  found:
 480     if(st->discard >= AVDISCARD_ALL)
 481         goto skip;
 482     if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
 483         int b1, freq;
 484
 485         /* for LPCM, we just skip the header and consider it is raw
 486            audio data */
 487         if (len <= 3)
 488             goto skip;
 489         get_byte(&s->pb); /* emphasis (1), muse(1), reserved(1), frame number(5) */
 490         b1 = get_byte(&s->pb); /* quant (2), freq(2), reserved(1), channels(3) */
 491         get_byte(&s->pb); /* dynamic range control (0x80 = off) */
 492         len -= 3;
 493         freq = (b1 >> 4) & 3;
 494         st->codec->sample_rate = lpcm_freq_tab[freq];
 495         st->codec->channels = 1 + (b1 & 7);
 496         st->codec->bit_rate = st->codec->channels * st->codec->sample_rate * 2;
 497     }
 498     av_new_packet(pkt, len);
 499     get_buffer(&s->pb, pkt->data, pkt->size);
 500     pkt->pts = pts;
 501     pkt->dts = dts;
 502     pkt->stream_index = st->index;
 503 #if 0
 504     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "%d: pts=%0.3f dts=%0.3f size=%d\n",
 505            pkt->stream_index, pkt->pts / 90000.0, pkt->dts / 90000.0, pkt->size);
 506 #endif
 507
 508     return 0;
 509 }
 510
 511 static int mpegps_read_close(AVFormatContext *s)
 512 {
 513     return 0;
 514 }
 515
 516 static int64_t mpegps_read_dts(AVFormatContext *s, int stream_index,
 517                                int64_t *ppos, int64_t pos_limit)
 518 {
 519     int len, startcode;
 520     int64_t pos, pts, dts;
 521
 522     pos = *ppos;
 523 #ifdef DEBUG_SEEK
 524     printf("read_dts: pos=0x%"PRIx64" next=%d -> ", pos, find_next);
 525 #endif
 526     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
 527     for(;;) {
 528         len = mpegps_read_pes_header(s, &pos, &startcode, &pts, &dts);
 529         if (len < 0) {
 530 #ifdef DEBUG_SEEK
 531             printf("none (ret=%d)\n", len);
 532 #endif
 533             return AV_NOPTS_VALUE;
 534         }
 535         if (startcode == s->streams[stream_index]->id &&
 536             dts != AV_NOPTS_VALUE) {
 537             break;
 538         }
 539         url_fskip(&s->pb, len);
 540     }
 541 #ifdef DEBUG_SEEK
 542     printf("pos=0x%"PRIx64" dts=0x%"PRIx64" %0.3f\n", pos, dts, dts / 90000.0);
 543 #endif
 544     *ppos = pos;
 545     return dts;
 546 }
 547
 548 AVInputFormat mpegps_demuxer = {
 549     "mpeg",
 550     "MPEG PS format",
 551     sizeof(MpegDemuxContext),
 552     mpegps_probe,
 553     mpegps_read_header,
 554     mpegps_read_packet,
 555     mpegps_read_close,
 556     NULL, //mpegps_read_seek,
 557     mpegps_read_dts,
 558     .flags = AVFMT_SHOW_IDS,
 559 };