git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/yuv4mpeg.c

   1 /*
   2  * YUV4MPEG format
   3  * Copyright (c) 2001, 2002, 2003 Fabrice Bellard.
   4  *
   5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   7  * License as published by the Free Software Foundation; either
   8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * Lesser General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  18  */
  19 #include "avformat.h"
  20
  21 #define Y4M_MAGIC "YUV4MPEG2"
  22 #define Y4M_FRAME_MAGIC "FRAME"
  23 #define Y4M_LINE_MAX 256
  24
  25 #ifdef CONFIG_ENCODERS
  26
  27 static int yuv4_generate_header(AVFormatContext *s, char* buf)
  28 {
  29     AVStream *st;
  30     int width, height;
  31     int raten, rated, aspectn, aspectd, n;
  32     char inter;
  33     char *colorspace = "";
  34
  35     st = s->streams[0];
  36     width = st->codec->width;
  37     height = st->codec->height;
  38
  39     av_reduce(&raten, &rated, st->codec->time_base.den, st->codec->time_base.num, (1UL<<31)-1);
  40
  41     aspectn = st->codec->sample_aspect_ratio.num;
  42     aspectd = st->codec->sample_aspect_ratio.den;
  43
  44     if ( aspectn == 0 && aspectd == 1 ) aspectd = 0;  // 0:0 means unknown
  45
  46     inter = 'p'; /* progressive is the default */
  47     if (st->codec->coded_frame && st->codec->coded_frame->interlaced_frame) {
  48         inter = st->codec->coded_frame->top_field_first ? 't' : 'b';
  49     }
  50
  51     switch(st->codec->pix_fmt) {
  52     case PIX_FMT_GRAY8:
  53         colorspace = " Cmono";
  54         break;
  55     case PIX_FMT_YUV411P:
  56         colorspace = " C411 XYSCSS=411";
  57         break;
  58     case PIX_FMT_YUV420P:
  59         colorspace = (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO)?" C420paldv XYSCSS=420PALDV":" C420mpeg2 XYSCSS=420MPEG2";
  60         break;
  61     case PIX_FMT_YUV422P:
  62         colorspace = " C422 XYSCSS=422";
  63         break;
  64     case PIX_FMT_YUV444P:
  65         colorspace = " C444 XYSCSS=444";
  66         break;
  67     }
  68
  69     /* construct stream header, if this is the first frame */
  70     n = snprintf(buf, Y4M_LINE_MAX, "%s W%d H%d F%d:%d I%c A%d:%d%s\n",
  71                  Y4M_MAGIC,
  72                  width,
  73                  height,
  74                  raten, rated,
  75                  inter,
  76                  aspectn, aspectd,
  77                  colorspace);
  78
  79     return n;
  80 }
  81
  82 static int yuv4_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
  83 {
  84     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
  85     ByteIOContext *pb = &s->pb;
  86     AVPicture *picture;
  87     int* first_pkt = s->priv_data;
  88     int width, height, h_chroma_shift, v_chroma_shift;
  89     int i, m;
  90     char buf2[Y4M_LINE_MAX+1];
  91     char buf1[20];
  92     uint8_t *ptr, *ptr1, *ptr2;
  93
  94     picture = (AVPicture *)pkt->data;
  95
  96     /* for the first packet we have to output the header as well */
  97     if (*first_pkt) {
  98         *first_pkt = 0;
  99         if (yuv4_generate_header(s, buf2) < 0) {
 100             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error. YUV4MPEG stream header write failed.\n");
 101             return AVERROR_IO;
 102         } else {
 103             put_buffer(pb, buf2, strlen(buf2));
 104         }
 105     }
 106
 107     /* construct frame header */
 108
 109     m = snprintf(buf1, sizeof(buf1), "%s\n", Y4M_FRAME_MAGIC);
 110     put_buffer(pb, buf1, strlen(buf1));
 111
 112     width = st->codec->width;
 113     height = st->codec->height;
 114
 115     ptr = picture->data[0];
 116     for(i=0;i<height;i++) {
 117         put_buffer(pb, ptr, width);
 118         ptr += picture->linesize[0];
 119     }
 120
 121     if (st->codec->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8){
 122     // Adjust for smaller Cb and Cr planes
 123     avcodec_get_chroma_sub_sample(st->codec->pix_fmt, &h_chroma_shift, &v_chroma_shift);
 124     width >>= h_chroma_shift;
 125     height >>= v_chroma_shift;
 126
 127     ptr1 = picture->data[1];
 128     ptr2 = picture->data[2];
 129     for(i=0;i<height;i++) {             /* Cb */
 130         put_buffer(pb, ptr1, width);
 131         ptr1 += picture->linesize[1];
 132     }
 133     for(i=0;i<height;i++) {     /* Cr */
 134         put_buffer(pb, ptr2, width);
 135             ptr2 += picture->linesize[2];
 136     }
 137     }
 138     put_flush_packet(pb);
 139     return 0;
 140 }
 141
 142 static int yuv4_write_header(AVFormatContext *s)
 143 {
 144     int* first_pkt = s->priv_data;
 145
 146     if (s->nb_streams != 1)
 147         return AVERROR_IO;
 148
 149     if (s->streams[0]->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV411P) {
 150         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Warning: generating rarely used 4:1:1 YUV stream, some mjpegtools might not work.\n");
 151     }
 152     else if ((s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) &&
 153              (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV422P) &&
 154              (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8) &&
 155              (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV444P)) {
 156         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "ERROR: yuv4mpeg only handles yuv444p, yuv422p, yuv420p, yuv411p and gray pixel formats. Use -pix_fmt to select one.\n");
 157         return AVERROR_IO;
 158     }
 159
 160     *first_pkt = 1;
 161     return 0;
 162 }
 163
 164 static int yuv4_write_trailer(AVFormatContext *s)
 165 {
 166     return 0;
 167 }
 168
 169 AVOutputFormat yuv4mpegpipe_oformat = {
 170     "yuv4mpegpipe",
 171     "YUV4MPEG pipe format",
 172     "",
 173     "y4m",
 174     sizeof(int),
 175     CODEC_ID_NONE,
 176     CODEC_ID_RAWVIDEO,
 177     yuv4_write_header,
 178     yuv4_write_packet,
 179     yuv4_write_trailer,
 180     .flags = AVFMT_RAWPICTURE,
 181 };
 182 #endif //CONFIG_ENCODERS
 183
 184 /* Header size increased to allow room for optional flags */
 185 #define MAX_YUV4_HEADER 80
 186 #define MAX_FRAME_HEADER 80
 187
 188 static int yuv4_read_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap)
 189 {
 190     char header[MAX_YUV4_HEADER+10];  // Include headroom for the longest option
 191     char *tokstart,*tokend,*header_end;
 192     int i;
 193     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 194     int width=-1, height=-1, raten=0, rated=0, aspectn=0, aspectd=0,interlaced_frame=0,top_field_first=0;
 195     enum PixelFormat pix_fmt=PIX_FMT_NONE,alt_pix_fmt=PIX_FMT_NONE;
 196     AVStream *st;
 197
 198     for (i=0; i<MAX_YUV4_HEADER; i++) {
 199         header[i] = get_byte(pb);
 200         if (header[i] == '\n') {
 201             header[i+1] = 0x20;  // Add a space after last option. Makes parsing "444" vs "444alpha" easier.
 202             header[i+2] = 0;
 203             break;
 204         }
 205     }
 206     if (i == MAX_YUV4_HEADER) return -1;
 207     if (strncmp(header, Y4M_MAGIC, strlen(Y4M_MAGIC))) return -1;
 208
 209     header_end = &header[i+1]; // Include space
 210     for(tokstart = &header[strlen(Y4M_MAGIC) + 1]; tokstart < header_end; tokstart++) {
 211         if (*tokstart==0x20) continue;
 212         switch (*tokstart++) {
 213         case 'W': // Width. Required.
 214             width = strtol(tokstart, &tokend, 10);
 215             tokstart=tokend;
 216             break;
 217         case 'H': // Height. Required.
 218             height = strtol(tokstart, &tokend, 10);
 219             tokstart=tokend;
 220             break;
 221         case 'C': // Color space
 222             if (strncmp("420jpeg",tokstart,7)==0)
 223                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 224             else if (strncmp("420mpeg2",tokstart,8)==0)
 225                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 226             else if (strncmp("420paldv", tokstart, 8)==0)
 227                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 228             else if (strncmp("411", tokstart, 3)==0)
 229                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV411P;
 230             else if (strncmp("422", tokstart, 3)==0)
 231                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P;
 232             else if (strncmp("444alpha", tokstart, 8)==0) {
 233                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Cannot handle 4:4:4:4 YUV4MPEG stream.\n");
 234                 return -1;
 235             } else if (strncmp("444", tokstart, 3)==0)
 236                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV444P;
 237             else if (strncmp("mono",tokstart, 4)==0) {
 238                 pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
 239             } else {
 240                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG stream contains an unknown pixel format.\n");
 241                 return -1;
 242             }
 243             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 244             break;
 245         case 'I': // Interlace type
 246             switch (*tokstart++){
 247             case '?':
 248                 break;
 249             case 'p':
 250                 interlaced_frame=0;
 251                 break;
 252             case 't':
 253                 interlaced_frame=1;
 254                 top_field_first=1;
 255                 break;
 256             case 'b':
 257                 interlaced_frame=1;
 258                 top_field_first=0;
 259                 break;
 260             case 'm':
 261                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG stream contains mixed interlaced and non-interlaced frames.\n");
 262                 return -1;
 263             default:
 264                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG has invalid header.\n");
 265                 return -1;
 266             }
 267             break;
 268         case 'F': // Frame rate
 269             sscanf(tokstart,"%d:%d",&raten,&rated); // 0:0 if unknown
 270             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 271             break;
 272         case 'A': // Pixel aspect
 273             sscanf(tokstart,"%d:%d",&aspectn,&aspectd); // 0:0 if unknown
 274             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 275             break;
 276         case 'X': // Vendor extensions
 277             if (strncmp("YSCSS=",tokstart,6)==0) {
 278                 // Older nonstandard pixel format representation
 279                 tokstart+=6;
 280                 if (strncmp("420JPEG",tokstart,7)==0)
 281                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV420P;
 282                 else if (strncmp("420MPEG2",tokstart,8)==0)
 283                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV420P;
 284                 else if (strncmp("420PALDV",tokstart,8)==0)
 285                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV420P;
 286                 else if (strncmp("411",tokstart,3)==0)
 287                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV411P;
 288                 else if (strncmp("422",tokstart,3)==0)
 289                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV422P;
 290                 else if (strncmp("444",tokstart,3)==0)
 291                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV444P;
 292             }
 293             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 294             break;
 295         }
 296     }
 297
 298     if ((width == -1) || (height == -1)) {
 299         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG has invalid header.\n");
 300         return -1;
 301     }
 302
 303     if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE) {
 304         if (alt_pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
 305             pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 306         else
 307             pix_fmt = alt_pix_fmt;
 308     }
 309
 310     if (raten == 0 && rated == 0) {
 311         // Frame rate unknown
 312         raten = 25;
 313         rated = 1;
 314     }
 315
 316     if (aspectn == 0 && aspectd == 0) {
 317         // Pixel aspect unknown
 318         aspectd = 1;
 319     }
 320
 321     st = av_new_stream(s, 0);
 322     st = s->streams[0];
 323     st->codec->width = width;
 324     st->codec->height = height;
 325     av_reduce(&raten, &rated, raten, rated, (1UL<<31)-1);
 326     av_set_pts_info(st, 64, rated, raten);
 327     st->codec->pix_fmt = pix_fmt;
 328     st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 329     st->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
 330     st->codec->sample_aspect_ratio= (AVRational){aspectn, aspectd};
 331
 332     return 0;
 333 }
 334
 335 static int yuv4_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 336 {
 337     int i;
 338     char header[MAX_FRAME_HEADER+1];
 339     int packet_size, width, height;
 340     AVStream *st = s->streams[0];
 341
 342     for (i=0; i<MAX_FRAME_HEADER; i++) {
 343         header[i] = get_byte(&s->pb);
 344         if (header[i] == '\n') {
 345             header[i+1] = 0;
 346             break;
 347         }
 348     }
 349     if (i == MAX_FRAME_HEADER) return -1;
 350     if (strncmp(header, Y4M_FRAME_MAGIC, strlen(Y4M_FRAME_MAGIC))) return -1;
 351
 352     width = st->codec->width;
 353     height = st->codec->height;
 354
 355     packet_size = avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, width, height);
 356     if (packet_size < 0)
 357         return -1;
 358
 359     if (av_get_packet(&s->pb, pkt, packet_size) != packet_size)
 360         return AVERROR_IO;
 361
 362     pkt->stream_index = 0;
 363     return 0;
 364 }
 365
 366 static int yuv4_read_close(AVFormatContext *s)
 367 {
 368     return 0;
 369 }
 370
 371 static int yuv4_probe(AVProbeData *pd)
 372 {
 373     /* check file header */
 374     if (pd->buf_size <= sizeof(Y4M_MAGIC))
 375         return 0;
 376     if (strncmp(pd->buf, Y4M_MAGIC, sizeof(Y4M_MAGIC)-1)==0)
 377         return AVPROBE_SCORE_MAX;
 378     else
 379         return 0;
 380 }
 381
 382 AVInputFormat yuv4mpegpipe_iformat = {
 383     "yuv4mpegpipe",
 384     "YUV4MPEG pipe format",
 385     0,
 386     yuv4_probe,
 387     yuv4_read_header,
 388     yuv4_read_packet,
 389     yuv4_read_close,
 390     .extensions = "y4m"
 391 };
 392
 393 int yuv4mpeg_init(void)
 394 {
 395     av_register_input_format(&yuv4mpegpipe_iformat);
 396 #ifdef CONFIG_ENCODERS
 397     av_register_output_format(&yuv4mpegpipe_oformat);
 398 #endif //CONFIG_ENCODERS
 399     return 0;
 400 }
 401