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., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 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 struct frame_attributes {
  26     int interlaced_frame;
  27     int top_field_first;
  28 };
  29
  30 static int yuv4_generate_header(AVFormatContext *s, char* buf)
  31 {
  32     AVStream *st;
  33     int width, height;
  34     int raten, rated, aspectn, aspectd, n;
  35     char inter;
  36     const char *colorspace = "";
  37
  38     st = s->streams[0];
  39     width = st->codec->width;
  40     height = st->codec->height;
  41
  42     av_reduce(&raten, &rated, st->codec->time_base.den, st->codec->time_base.num, (1UL<<31)-1);
  43
  44     aspectn = st->codec->sample_aspect_ratio.num;
  45     aspectd = st->codec->sample_aspect_ratio.den;
  46
  47     if ( aspectn == 0 && aspectd == 1 ) aspectd = 0;  // 0:0 means unknown
  48
  49     inter = 'p'; /* progressive is the default */
  50     if (st->codec->coded_frame && st->codec->coded_frame->interlaced_frame) {
  51         inter = st->codec->coded_frame->top_field_first ? 't' : 'b';
  52     }
  53
  54     switch(st->codec->pix_fmt) {
  55     case PIX_FMT_GRAY8:
  56         colorspace = " Cmono";
  57         break;
  58     case PIX_FMT_YUV411P:
  59         colorspace = " C411 XYSCSS=411";
  60         break;
  61     case PIX_FMT_YUV420P:
  62         colorspace = (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO)?" C420paldv XYSCSS=420PALDV":" C420mpeg2 XYSCSS=420MPEG2";
  63         break;
  64     case PIX_FMT_YUV422P:
  65         colorspace = " C422 XYSCSS=422";
  66         break;
  67     case PIX_FMT_YUV444P:
  68         colorspace = " C444 XYSCSS=444";
  69         break;
  70     }
  71
  72     /* construct stream header, if this is the first frame */
  73     n = snprintf(buf, Y4M_LINE_MAX, "%s W%d H%d F%d:%d I%c A%d:%d%s\n",
  74                  Y4M_MAGIC,
  75                  width,
  76                  height,
  77                  raten, rated,
  78                  inter,
  79                  aspectn, aspectd,
  80                  colorspace);
  81
  82     return n;
  83 }
  84
  85 static int yuv4_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
  86 {
  87     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
  88     ByteIOContext *pb = &s->pb;
  89     AVPicture *picture;
  90     int* first_pkt = s->priv_data;
  91     int width, height, h_chroma_shift, v_chroma_shift;
  92     int i, m;
  93     char buf2[Y4M_LINE_MAX+1];
  94     char buf1[20];
  95     uint8_t *ptr, *ptr1, *ptr2;
  96
  97     picture = (AVPicture *)pkt->data;
  98
  99     /* for the first packet we have to output the header as well */
 100     if (*first_pkt) {
 101         *first_pkt = 0;
 102         if (yuv4_generate_header(s, buf2) < 0) {
 103             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error. YUV4MPEG stream header write failed.\n");
 104             return AVERROR_IO;
 105         } else {
 106             put_buffer(pb, buf2, strlen(buf2));
 107         }
 108     }
 109
 110     /* construct frame header */
 111
 112     m = snprintf(buf1, sizeof(buf1), "%s\n", Y4M_FRAME_MAGIC);
 113     put_buffer(pb, buf1, strlen(buf1));
 114
 115     width = st->codec->width;
 116     height = st->codec->height;
 117
 118     ptr = picture->data[0];
 119     for(i=0;i<height;i++) {
 120         put_buffer(pb, ptr, width);
 121         ptr += picture->linesize[0];
 122     }
 123
 124     if (st->codec->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8){
 125     // Adjust for smaller Cb and Cr planes
 126     avcodec_get_chroma_sub_sample(st->codec->pix_fmt, &h_chroma_shift, &v_chroma_shift);
 127     width >>= h_chroma_shift;
 128     height >>= v_chroma_shift;
 129
 130     ptr1 = picture->data[1];
 131     ptr2 = picture->data[2];
 132     for(i=0;i<height;i++) {     /* Cb */
 133         put_buffer(pb, ptr1, width);
 134         ptr1 += picture->linesize[1];
 135     }
 136     for(i=0;i<height;i++) {     /* Cr */
 137         put_buffer(pb, ptr2, width);
 138             ptr2 += picture->linesize[2];
 139     }
 140     }
 141     put_flush_packet(pb);
 142     return 0;
 143 }
 144
 145 static int yuv4_write_header(AVFormatContext *s)
 146 {
 147     int* first_pkt = s->priv_data;
 148
 149     if (s->nb_streams != 1)
 150         return AVERROR_IO;
 151
 152     if (s->streams[0]->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV411P) {
 153         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Warning: generating rarely used 4:1:1 YUV stream, some mjpegtools might not work.\n");
 154     }
 155     else if ((s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV420P) &&
 156              (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV422P) &&
 157              (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_GRAY8) &&
 158              (s->streams[0]->codec->pix_fmt != PIX_FMT_YUV444P)) {
 159         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");
 160         return AVERROR_IO;
 161     }
 162
 163     *first_pkt = 1;
 164     return 0;
 165 }
 166
 167 static int yuv4_write_trailer(AVFormatContext *s)
 168 {
 169     return 0;
 170 }
 171
 172 #ifdef CONFIG_YUV4MPEGPIPE_MUXER
 173 AVOutputFormat yuv4mpegpipe_muxer = {
 174     "yuv4mpegpipe",
 175     "YUV4MPEG pipe format",
 176     "",
 177     "y4m",
 178     sizeof(int),
 179     CODEC_ID_NONE,
 180     CODEC_ID_RAWVIDEO,
 181     yuv4_write_header,
 182     yuv4_write_packet,
 183     yuv4_write_trailer,
 184     .flags = AVFMT_RAWPICTURE,
 185 };
 186 #endif
 187
 188 /* Header size increased to allow room for optional flags */
 189 #define MAX_YUV4_HEADER 80
 190 #define MAX_FRAME_HEADER 80
 191
 192 static int yuv4_read_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap)
 193 {
 194     char header[MAX_YUV4_HEADER+10];  // Include headroom for the longest option
 195     char *tokstart,*tokend,*header_end;
 196     int i;
 197     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 198     int width=-1, height=-1, raten=0, rated=0, aspectn=0, aspectd=0;
 199     enum PixelFormat pix_fmt=PIX_FMT_NONE,alt_pix_fmt=PIX_FMT_NONE;
 200     AVStream *st;
 201     struct frame_attributes *s1 = s->priv_data;
 202
 203     for (i=0; i<MAX_YUV4_HEADER; i++) {
 204         header[i] = get_byte(pb);
 205         if (header[i] == '\n') {
 206             header[i+1] = 0x20;  // Add a space after last option. Makes parsing "444" vs "444alpha" easier.
 207             header[i+2] = 0;
 208             break;
 209         }
 210     }
 211     if (i == MAX_YUV4_HEADER) return -1;
 212     if (strncmp(header, Y4M_MAGIC, strlen(Y4M_MAGIC))) return -1;
 213
 214     s1->interlaced_frame = 0;
 215     s1->top_field_first = 0;
 216     header_end = &header[i+1]; // Include space
 217     for(tokstart = &header[strlen(Y4M_MAGIC) + 1]; tokstart < header_end; tokstart++) {
 218         if (*tokstart==0x20) continue;
 219         switch (*tokstart++) {
 220         case 'W': // Width. Required.
 221             width = strtol(tokstart, &tokend, 10);
 222             tokstart=tokend;
 223             break;
 224         case 'H': // Height. Required.
 225             height = strtol(tokstart, &tokend, 10);
 226             tokstart=tokend;
 227             break;
 228         case 'C': // Color space
 229             if (strncmp("420jpeg",tokstart,7)==0)
 230                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 231             else if (strncmp("420mpeg2",tokstart,8)==0)
 232                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 233             else if (strncmp("420paldv", tokstart, 8)==0)
 234                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 235             else if (strncmp("411", tokstart, 3)==0)
 236                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV411P;
 237             else if (strncmp("422", tokstart, 3)==0)
 238                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV422P;
 239             else if (strncmp("444alpha", tokstart, 8)==0) {
 240                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Cannot handle 4:4:4:4 YUV4MPEG stream.\n");
 241                 return -1;
 242             } else if (strncmp("444", tokstart, 3)==0)
 243                 pix_fmt = PIX_FMT_YUV444P;
 244             else if (strncmp("mono",tokstart, 4)==0) {
 245                 pix_fmt = PIX_FMT_GRAY8;
 246             } else {
 247                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG stream contains an unknown pixel format.\n");
 248                 return -1;
 249             }
 250             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 251             break;
 252         case 'I': // Interlace type
 253             switch (*tokstart++){
 254             case '?':
 255                 break;
 256             case 'p':
 257                 s1->interlaced_frame=0;
 258                 break;
 259             case 't':
 260                 s1->interlaced_frame=1;
 261                 s1->top_field_first=1;
 262                 break;
 263             case 'b':
 264                 s1->interlaced_frame=1;
 265                 s1->top_field_first=0;
 266                 break;
 267             case 'm':
 268                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG stream contains mixed interlaced and non-interlaced frames.\n");
 269                 return -1;
 270             default:
 271                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG has invalid header.\n");
 272                 return -1;
 273             }
 274             break;
 275         case 'F': // Frame rate
 276             sscanf(tokstart,"%d:%d",&raten,&rated); // 0:0 if unknown
 277             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 278             break;
 279         case 'A': // Pixel aspect
 280             sscanf(tokstart,"%d:%d",&aspectn,&aspectd); // 0:0 if unknown
 281             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 282             break;
 283         case 'X': // Vendor extensions
 284             if (strncmp("YSCSS=",tokstart,6)==0) {
 285                 // Older nonstandard pixel format representation
 286                 tokstart+=6;
 287                 if (strncmp("420JPEG",tokstart,7)==0)
 288                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV420P;
 289                 else if (strncmp("420MPEG2",tokstart,8)==0)
 290                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV420P;
 291                 else if (strncmp("420PALDV",tokstart,8)==0)
 292                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV420P;
 293                 else if (strncmp("411",tokstart,3)==0)
 294                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV411P;
 295                 else if (strncmp("422",tokstart,3)==0)
 296                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV422P;
 297                 else if (strncmp("444",tokstart,3)==0)
 298                     alt_pix_fmt=PIX_FMT_YUV444P;
 299             }
 300             while(tokstart<header_end&&*tokstart!=0x20) tokstart++;
 301             break;
 302         }
 303     }
 304
 305     if ((width == -1) || (height == -1)) {
 306         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "YUV4MPEG has invalid header.\n");
 307         return -1;
 308     }
 309
 310     if (pix_fmt == PIX_FMT_NONE) {
 311         if (alt_pix_fmt == PIX_FMT_NONE)
 312             pix_fmt = PIX_FMT_YUV420P;
 313         else
 314             pix_fmt = alt_pix_fmt;
 315     }
 316
 317     if (raten == 0 && rated == 0) {
 318         // Frame rate unknown
 319         raten = 25;
 320         rated = 1;
 321     }
 322
 323     if (aspectn == 0 && aspectd == 0) {
 324         // Pixel aspect unknown
 325         aspectd = 1;
 326     }
 327
 328     st = av_new_stream(s, 0);
 329     st = s->streams[0];
 330     st->codec->width = width;
 331     st->codec->height = height;
 332     av_reduce(&raten, &rated, raten, rated, (1UL<<31)-1);
 333     av_set_pts_info(st, 64, rated, raten);
 334     st->codec->pix_fmt = pix_fmt;
 335     st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 336     st->codec->codec_id = CODEC_ID_RAWVIDEO;
 337     st->codec->sample_aspect_ratio= (AVRational){aspectn, aspectd};
 338
 339     return 0;
 340 }
 341
 342 static int yuv4_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 343 {
 344     int i;
 345     char header[MAX_FRAME_HEADER+1];
 346     int packet_size, width, height;
 347     AVStream *st = s->streams[0];
 348     struct frame_attributes *s1 = s->priv_data;
 349
 350     for (i=0; i<MAX_FRAME_HEADER; i++) {
 351         header[i] = get_byte(&s->pb);
 352         if (header[i] == '\n') {
 353             header[i+1] = 0;
 354             break;
 355         }
 356     }
 357     if (i == MAX_FRAME_HEADER) return -1;
 358     if (strncmp(header, Y4M_FRAME_MAGIC, strlen(Y4M_FRAME_MAGIC))) return -1;
 359
 360     width = st->codec->width;
 361     height = st->codec->height;
 362
 363     packet_size = avpicture_get_size(st->codec->pix_fmt, width, height);
 364     if (packet_size < 0)
 365         return -1;
 366
 367     if (av_get_packet(&s->pb, pkt, packet_size) != packet_size)
 368         return AVERROR_IO;
 369
 370     if (s->streams[0]->codec->coded_frame) {
 371         s->streams[0]->codec->coded_frame->interlaced_frame = s1->interlaced_frame;
 372         s->streams[0]->codec->coded_frame->top_field_first = s1->top_field_first;
 373     }
 374
 375     pkt->stream_index = 0;
 376     return 0;
 377 }
 378
 379 static int yuv4_read_close(AVFormatContext *s)
 380 {
 381     return 0;
 382 }
 383
 384 static int yuv4_probe(AVProbeData *pd)
 385 {
 386     /* check file header */
 387     if (pd->buf_size <= sizeof(Y4M_MAGIC))
 388         return 0;
 389     if (strncmp(pd->buf, Y4M_MAGIC, sizeof(Y4M_MAGIC)-1)==0)
 390         return AVPROBE_SCORE_MAX;
 391     else
 392         return 0;
 393 }
 394
 395 #ifdef CONFIG_YUV4MPEGPIPE_DEMUXER
 396 AVInputFormat yuv4mpegpipe_demuxer = {
 397     "yuv4mpegpipe",
 398     "YUV4MPEG pipe format",
 399     sizeof(struct frame_attributes),
 400     yuv4_probe,
 401     yuv4_read_header,
 402     yuv4_read_packet,
 403     yuv4_read_close,
 404     .extensions = "y4m"
 405 };
 406 #endif