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

   1 /*
   2  * YUV4MPEG format
   3  * Copyright (c) 2001, 2002, 2003 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 #include "avformat.h"
  22 #include "internal.h"
  23
  24 #define Y4M_MAGIC "YUV4MPEG2"
  25 #define Y4M_FRAME_MAGIC "FRAME"
  26 #define Y4M_LINE_MAX 256
  27
  28 struct frame_attributes {
  29     int interlaced_frame;
  30     int top_field_first;
  31 };
  32
  33 #if CONFIG_YUV4MPEGPIPE_MUXER
  34 static int yuv4_generate_header(AVFormatContext *s, char* buf)
  35 {
  36     AVStream *st;
  37     int width, height;
  38     int raten, rated, aspectn, aspectd, n;
  39     char inter;
  40     const char *colorspace = "";
  41
  42     st     = s->streams[0];
  43     width  = st->codec->width;
  44     height = st->codec->height;
  45
  46     av_reduce(&raten, &rated, st->codec->time_base.den,
  47               st->codec->time_base.num, (1UL << 31) - 1);
  48
  49     aspectn = st->sample_aspect_ratio.num;
  50     aspectd = st->sample_aspect_ratio.den;
  51
  52     if (aspectn == 0 && aspectd == 1)
  53         aspectd = 0;  // 0:0 means unknown
  54
  55     inter = 'p'; /* progressive is the default */
  56     if (st->codec->coded_frame && st->codec->coded_frame->interlaced_frame)
  57         inter = st->codec->coded_frame->top_field_first ? 't' : 'b';
  58
  59     switch (st->codec->pix_fmt) {
  60     case PIX_FMT_GRAY8:
  61         colorspace = " Cmono";
  62         break;
  63     case PIX_FMT_YUV411P:
  64         colorspace = " C411 XYSCSS=411";
  65         break;
  66     case PIX_FMT_YUV420P:
  67         switch (st->codec->chroma_sample_location) {
  68         case AVCHROMA_LOC_TOPLEFT: colorspace = " C420paldv XYSCSS=420PALDV"; break;
  69         case AVCHROMA_LOC_LEFT:    colorspace = " C420mpeg2 XYSCSS=420MPEG2"; break;
  70         default:                   colorspace = " C420jpeg XYSCSS=420JPEG";   break;
  71         }
  72         break;
  73     case PIX_FMT_YUV422P:
  74         colorspace = " C422 XYSCSS=422";
  75         break;
  76     case PIX_FMT_YUV444P:
  77         colorspace = " C444 XYSCSS=444";
  78         break;
  79     }
  80
  81     /* construct stream header, if this is the first frame */
  82     n = snprintf(buf, Y4M_LINE_MAX, "%s W%d H%d F%d:%d I%c A%d:%d%s\n",
  83                  Y4M_MAGIC, width, height, raten, rated, inter,
  84                  aspectn, aspectd, colorspace);
  85
  86     return n;
  87 }
  88
  89 static int yuv4_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
  90 {
  91     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
  92     AVIOContext *pb = s->pb;
  93     AVPicture *picture;
  94     int* first_pkt = s->priv_data;
  95     int width, height, h_chroma_shift, v_chroma_shift;
  96     int i;
  97     char buf2[Y4M_LINE_MAX + 1];
  98     char buf1[20];
  99     uint8_t *ptr, *ptr1, *ptr2;
 100
 101     picture = (AVPicture *)pkt->data;
 102
 103     /* for the first packet we have to output the header as well */
 104     if (*first_pkt) {
 105         *first_pkt = 0;
 106         if (yuv4_generate_header(s, buf2) < 0) {
 107             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 108                    "Error. YUV4MPEG stream header write failed.\n");
 109             return AVERROR(EIO);
 110         } else {
 111             avio_write(pb, buf2, strlen(buf2));
 112         }
 113     }
 114
 115     /* construct frame header */
 116
 117     snprintf(buf1, sizeof(buf1), "%s\n", Y4M_FRAME_MAGIC);
 118     avio_write(pb, buf1, strlen(buf1));
 119
 120     width  = st->codec->width;
 121     height = st->codec->height;
 122
 123     ptr = picture->data[0];
 124     for (i = 0; i < height; i++) {
 125         avio_write(pb, ptr, width);
 126         ptr += picture->linesize[0];
 127     }
 128
 129     if (st->codec->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8) {
 130         // Adjust for smaller Cb and Cr planes
 131         avcodec_get_chroma_sub_sample(st->codec->pix_fmt, &h_chroma_shift,
 132                                       &v_chroma_shift);
 133         width  >>= h_chroma_shift;
 134         height >>= v_chroma_shift;
 135
 136         ptr1 = picture->data[1];
 137         ptr2 = picture->data[2];
 138         for (i = 0; i < height; i++) {     /* Cb */
 139             avio_write(pb, ptr1, width);
 140             ptr1 += picture->linesize[1];
 141         }
 142         for (i = 0; i < height; i++) {     /* Cr */
 143             avio_write(pb, ptr2, width);
 144             ptr2 += picture->linesize[2];
 145         }
 146     }
 147     avio_flush(pb);
 148     return 0;
 149 }
 150
 151 static int yuv4_write_header(AVFormatContext *s)
 152 {
 153     int *first_pkt = s->priv_data;
 154
 155     if (s->nb_streams != 1)
 156         return AVERROR(EIO);
 157
 158     if (s->streams[0]->codec->codec_id != CODEC_ID_RAWVIDEO) {
 159         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
 160                "A non-rawvideo stream was selected, but yuv4mpeg only handles rawvideo streams\n");
 161         return AVERROR(EINVAL);
 162     }
 163
 164     if (s->streams[0]->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV411P) {
 165         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Warning: generating rarely used 4:1:1 YUV "
 166                "stream, some mjpegtools might not work.\n");
 167     } else if ((s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) &&
 168                (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV422P) &&
 169                (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8)   &&
 170                (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV444P)) {
 171         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "ERROR: yuv4mpeg only handles yuv444p, "
 172                "yuv422p, yuv420p, yuv411p and gray pixel formats. "
 173                "Use -pix_fmt to select one.\n");
 174         return AVERROR(EIO);
 175     }
 176
 177     *first_pkt = 1;
 178     return 0;
 179 }
 180
 181 AVOutputFormat ff_yuv4mpegpipe_muxer = {
 182     .name              = "yuv4mpegpipe",
 183     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("YUV4MPEG pipe format"),
 184     .extensions        = "y4m",
 185     .priv_data_size    = sizeof(int),
 186     .audio_codec       = CODEC_ID_NONE,
 187     .video_codec       = CODEC_ID_RAWVIDEO,
 188     .write_header      = yuv4_write_header,
 189     .write_packet      = yuv4_write_packet,
 190     .flags             = AVFMT_RAWPICTURE,
 191 };
 192 #endif
 193
 194 /* Header size increased to allow room for optional flags */
 195 #define MAX_YUV4_HEADER 80
 196 #define MAX_FRAME_HEADER 80
 197
 198 static int yuv4_read_header(AVFormatContext *s)
 199 {
 200     char header[MAX_YUV4_HEADER + 10];  // Include headroom for
 201                                         // the longest option
 202     char *tokstart, *tokend, *header_end;
 203     int i;
 204     AVIOContext *pb = s->pb;
 205     int width = -1, height  = -1, raten   = 0,
 206         rated =  0, aspectn =  0, aspectd = 0;
 207     enum PixelFormat pix_fmt = PIX_FMT_NONE, alt_pix_fmt = PIX_FMT_NONE;
 208     enum AVChromaLocation chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_UNSPECIFIED;
 209     AVStream *st;
 210     struct frame_attributes *s1 = s->priv_data;
 211
 212     for (i = 0; i < MAX_YUV4_HEADER; i++) {
 213         header[i] = avio_r8(pb);
 214         if (header[i] == '\n') {
 215             header[i + 1] = 0x20;  // Add a space after last option.
 216                                    // Makes parsing "444" vs "444alpha" easier.
 217             header[i + 2] = 0;
 218             break;
 219         }
 220     }
 221     if (i == MAX_YUV4_HEADER)
 222         return -1;
 223     if (strncmp(header, Y4M_MAGIC, strlen(Y4M_MAGIC)))
 224         return -1;
 225
 226     s1->interlaced_frame = 0;
 227     s1->top_field_first = 0;
 228     header_end = &header[i + 1]; // Include space
 229     for (tokstart = &header[strlen(Y4M_MAGIC) + 1];
 230          tokstart < header_end; tokstart++) {
 231         if (*tokstart == 0x20)
 232             continue;
 233         switch (*tokstart++) {
 234         case 'W': // Width. Required.
 235             width    = strtol(tokstart, &tokend, 10);
 236             tokstart = tokend;
 237             break;
 238         case 'H': // Height. Required.
 239             height   = strtol(tokstart, &tokend, 10);
 240             tokstart = tokend;
 241             break;
 242         case 'C': // Color space
 243             if (strncmp("420jpeg", tokstart, 7) == 0) {
 244                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 245                 chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_CENTER;
 246             } else if (strncmp("420mpeg2", tokstart, 8) == 0) {
 247                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 248                 chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_LEFT;
 249             } else if (strncmp("420paldv", tokstart, 8) == 0) {
 250                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 251                 chroma_sample_location = AVCHROMA_LOC_TOPLEFT;
 252             } else if (strncmp("411", tokstart, 3) == 0)
 253                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV411P;
 254             else if (strncmp("422", tokstart, 3) == 0)
 255                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P;
 256             else if (strncmp("444alpha", tokstart, 8) == 0 ) {
 257                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Cannot handle 4:4:4:4 "
 258                        "YUV4MPEG stream.\n");
 259                 return -1;
 260             } else if (strncmp("444", tokstart, 3) == 0)
 261                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV444P;
 262             else if (strncmp("mono", tokstart, 4) == 0) {
 263                 pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
 264             } else {
 265                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG stream contains an unknown "
 266                        "pixel format.\n");
 267                 return -1;
 268             }
 269             while (tokstart < header_end && *tokstart != 0x20)
 270                 tokstart++;
 271             break;
 272         case 'I': // Interlace type
 273             switch (*tokstart++){
 274             case '?':
 275                 break;
 276             case 'p':
 277                 s1->interlaced_frame = 0;
 278                 break;
 279             case 't':
 280                 s1->interlaced_frame = 1;
 281                 s1->top_field_first = 1;
 282                 break;
 283             case 'b':
 284                 s1->interlaced_frame = 1;
 285                 s1->top_field_first = 0;
 286                 break;
 287             case 'm':
 288                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG stream contains mixed "
 289                        "interlaced and non-interlaced frames.\n");
 290                 return -1;
 291             default:
 292                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG has invalid header.\n");
 293                 return -1;
 294             }
 295             break;
 296         case 'F': // Frame rate
 297             sscanf(tokstart, "%d:%d", &raten, &rated); // 0:0 if unknown
 298             while (tokstart < header_end && *tokstart != 0x20)
 299                 tokstart++;
 300             break;
 301         case 'A': // Pixel aspect
 302             sscanf(tokstart, "%d:%d", &aspectn, &aspectd); // 0:0 if unknown
 303             while (tokstart < header_end && *tokstart != 0x20)
 304                 tokstart++;
 305             break;
 306         case 'X': // Vendor extensions
 307             if (strncmp("YSCSS=", tokstart, 6) == 0) {
 308                 // Older nonstandard pixel format representation
 309                 tokstart += 6;
 310                 if (strncmp("420JPEG", tokstart, 7) == 0)
 311                     alt_pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 312                 else if (strncmp("420MPEG2", tokstart, 8) == 0)
 313                     alt_pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 314                 else if (strncmp("420PALDV", tokstart, 8) == 0)
 315                     alt_pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 316                 else if (strncmp("411", tokstart, 3) == 0)
 317                     alt_pix_fmt = PIX_FMT_YUV411P;
 318                 else if (strncmp("422", tokstart, 3) == 0)
 319                     alt_pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P;
 320                 else if (strncmp("444", tokstart, 3) == 0)
 321                     alt_pix_fmt = PIX_FMT_YUV444P;
 322             }
 323             while (tokstart < header_end && *tokstart != 0x20)
 324                 tokstart++;
 325             break;
 326         }
 327     }
 328
 329     if (width == -1 || height == -1) {
 330         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG has invalid header.\n");
 331         return -1;
 332     }
 333
 334     if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE) {
 335         if (alt_pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
 336             pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 337         else
 338             pix_fmt = alt_pix_fmt;
 339     }
 340
 341     if (raten <= 0 || rated <= 0) {
 342         // Frame rate unknown
 343         raten = 25;
 344         rated = 1;
 345     }
 346
 347     if (aspectn == 0 && aspectd == 0) {
 348         // Pixel aspect unknown
 349         aspectd = 1;
 350     }
 351
 352     st = avformat_new_stream(s, NULL);
 353     if (!st)
 354         return AVERROR(ENOMEM);
 355     st->codec->width  = width;
 356     st->codec->height = height;
 357     av_reduce(&raten, &rated, raten, rated, (1UL << 31) - 1);
 358     avpriv_set_pts_info(st, 64, rated, raten);
 359     st->codec->pix_fmt                = pix_fmt;
 360     st->codec->codec_type             = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
 361     st->codec->codec_id               = CODEC_ID_RAWVIDEO;
 362     st->sample_aspect_ratio           = (AVRational){ aspectn, aspectd };
 363     st->codec->chroma_sample_location = chroma_sample_location;
 364
 365     return 0;
 366 }
 367
 368 static int yuv4_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 369 {
 370     int i;
 371     char header[MAX_FRAME_HEADER+1];
 372     int packet_size, width, height;
 373     AVStream *st = s->streams[0];
 374     struct frame_attributes *s1 = s->priv_data;
 375
 376     for (i = 0; i < MAX_FRAME_HEADER; i++) {
 377         header[i] = avio_r8(s->pb);
 378         if (header[i] == '\n') {
 379             header[i + 1] = 0;
 380             break;
 381         }
 382     }
 383     if (i == MAX_FRAME_HEADER)
 384         return -1;
 385     if (strncmp(header, Y4M_FRAME_MAGIC, strlen(Y4M_FRAME_MAGIC)))
 386         return -1;
 387
 388     width  = st->codec->width;
 389     height = st->codec->height;
 390
 391     packet_size = avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, width, height);
 392     if (packet_size < 0)
 393         return -1;
 394
 395     if (av_get_packet(s->pb, pkt, packet_size) != packet_size)
 396         return AVERROR(EIO);
 397
 398     if (st->codec->coded_frame) {
 399         st->codec->coded_frame->interlaced_frame = s1->interlaced_frame;
 400         st->codec->coded_frame->top_field_first  = s1->top_field_first;
 401     }
 402
 403     pkt->stream_index = 0;
 404     return 0;
 405 }
 406
 407 static int yuv4_probe(AVProbeData *pd)
 408 {
 409     /* check file header */
 410     if (strncmp(pd->buf, Y4M_MAGIC, sizeof(Y4M_MAGIC) - 1) == 0)
 411         return AVPROBE_SCORE_MAX;
 412     else
 413         return 0;
 414 }
 415
 416 #if CONFIG_YUV4MPEGPIPE_DEMUXER
 417 AVInputFormat ff_yuv4mpegpipe_demuxer = {
 418     .name           = "yuv4mpegpipe",
 419     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("YUV4MPEG pipe format"),
 420     .priv_data_size = sizeof(struct frame_attributes),
 421     .read_probe     = yuv4_probe,
 422     .read_header    = yuv4_read_header,
 423     .read_packet    = yuv4_read_packet,
 424     .extensions     = "y4m"
 425 };
 426 #endif