git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/demux/mpeg/hevc.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * hevc.c : HEVC Video demuxer
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2014 VLC authors and VideoLAN
   5  * $Id$
   6  *
   7  * Authors: Denis Charmet <typx@videolan.org>
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  10  * under the terms of the GNU Lesser General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2.1 of the License, or
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  13  *
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  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the
  17  * GNU Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License
  20  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  21  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  22  *****************************************************************************/
  23
  24 /*****************************************************************************
  25  * Preamble
  26  *****************************************************************************/
  27
  28 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  29 # include "config.h"
  30 #endif
  31
  32 #include <vlc_common.h>
  33 #include <vlc_plugin.h>
  34 #include <vlc_demux.h>
  35 #include <vlc_codec.h>
  36 #include <vlc_bits.h>
  37
  38 #include "mpeg_parser_helpers.h"
  39
  40 /*****************************************************************************
  41  * Module descriptor
  42  *****************************************************************************/
  43 static int  Open ( vlc_object_t * );
  44 static void Close( vlc_object_t * );
  45
  46 #define FPS_TEXT N_("Frames per Second")
  47 #define FPS_LONGTEXT N_("Desired frame rate for the stream.")
  48
  49
  50 vlc_module_begin ()
  51     set_shortname( "HEVC")
  52     set_category( CAT_INPUT )
  53     set_subcategory( SUBCAT_INPUT_DEMUX )
  54     set_description( N_("HEVC/H.265 video demuxer" ) )
  55     set_capability( "demux", 0 )
  56     add_float( "hevc-force-fps", 0.0, FPS_TEXT, FPS_LONGTEXT, true )
  57     set_callbacks( Open, Close )
  58     add_shortcut( "hevc" )
  59 vlc_module_end ()
  60
  61 /*****************************************************************************
  62  * Local prototypes
  63  *****************************************************************************/
  64
  65 static int Demux( demux_t * );
  66 static int Control( demux_t *, int, va_list );
  67 static int32_t getFPS( demux_t *, block_t * );
  68
  69 struct demux_sys_t
  70 {
  71     mtime_t     i_dts;
  72     es_out_id_t *p_es;
  73
  74     float       f_force_fps;
  75     float       f_fps;
  76     decoder_t *p_packetizer;
  77 };
  78 #define HEVC_BLOCK_SIZE 2048
  79
  80 /*****************************************************************************
  81  * Open: initializes demux structures
  82  *****************************************************************************/
  83 static int Open( vlc_object_t * p_this )
  84 {
  85     demux_t     *p_demux = (demux_t*)p_this;
  86     demux_sys_t *p_sys;
  87     const uint8_t *p_peek;
  88     es_format_t fmt;
  89
  90     if( stream_Peek( p_demux->s, &p_peek, 5 ) < 5 ) return VLC_EGENERIC;
  91
  92     if( p_peek[0] != 0x00 || p_peek[1] != 0x00 ||
  93         p_peek[2] != 0x00 || p_peek[3] != 0x01 ||
  94         (p_peek[4]&0xFE) != 0x40 ) /* VPS & forbidden zero bit*/
  95     {
  96         if( !p_demux->b_force )
  97         {
  98             msg_Warn( p_demux, "hevc module discarded (no startcode)" );
  99             return VLC_EGENERIC;
 100         }
 101
 102         msg_Err( p_demux, "this doesn't look like a HEVC ES stream, "
 103                  "continuing anyway" );
 104     }
 105
 106     p_demux->p_sys     = p_sys = malloc( sizeof( demux_sys_t ) );
 107
 108     if( !p_demux->p_sys )
 109         return VLC_ENOMEM;
 110
 111     p_sys->p_es        = NULL;
 112     p_sys->i_dts       = VLC_TS_0;
 113     p_sys->f_force_fps = var_CreateGetFloat( p_demux, "hevc-force-fps" );
 114     if( p_sys->f_force_fps != 0.0f )
 115     {
 116         p_sys->f_fps = ( p_sys->f_force_fps < 0.001f )? 0.001f:
 117             p_sys->f_force_fps;
 118         msg_Dbg( p_demux, "using %.2f fps", p_sys->f_fps );
 119     }
 120     else
 121         p_sys->f_fps = 0.0f;
 122
 123     /* Load the hevc packetizer */
 124     es_format_Init( &fmt, VIDEO_ES, VLC_CODEC_HEVC );
 125     p_sys->p_packetizer = demux_PacketizerNew( p_demux, &fmt, "hevc" );
 126     if( !p_sys->p_packetizer )
 127     {
 128         free( p_sys );
 129         return VLC_EGENERIC;
 130     }
 131
 132     p_sys->p_packetizer->fmt_out.b_packetized = true;
 133     p_sys->p_es = es_out_Add( p_demux->out, &p_sys->p_packetizer->fmt_out);
 134
 135     if( !p_sys->p_es )
 136     {
 137         demux_PacketizerDestroy( p_sys->p_packetizer );
 138         free( p_sys );
 139         return VLC_ENOMEM;
 140     }
 141     p_demux->pf_demux  = Demux;
 142     p_demux->pf_control= Control;
 143
 144     return VLC_SUCCESS;
 145 }
 146
 147 /*****************************************************************************
 148  * Close: frees unused data
 149  *****************************************************************************/
 150 static void Close( vlc_object_t * p_this )
 151 {
 152     demux_t     *p_demux = (demux_t*)p_this;
 153     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 154
 155     demux_PacketizerDestroy( p_sys->p_packetizer );
 156     free( p_sys );
 157 }
 158
 159 /*****************************************************************************
 160  * Demux: reads and demuxes data packets
 161  *****************************************************************************
 162  * Returns -1 in case of error, 0 in case of EOF, 1 otherwise
 163  *****************************************************************************/
 164 static int Demux( demux_t *p_demux)
 165 {
 166     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 167     block_t *p_block_in, *p_block_out;
 168
 169     if( ( p_block_in = stream_Block( p_demux->s, HEVC_BLOCK_SIZE ) ) == NULL )
 170     {
 171         return 0;
 172     }
 173
 174     p_block_in->i_dts = VLC_TS_INVALID;
 175     p_block_in->i_pts = VLC_TS_INVALID;
 176
 177     while( (p_block_out = p_sys->p_packetizer->pf_packetize( p_sys->p_packetizer, &p_block_in )) )
 178     {
 179         while( p_block_out )
 180         {
 181             block_t *p_next = p_block_out->p_next;
 182
 183             p_block_out->p_next = NULL;
 184
 185             p_block_out->i_dts = p_sys->i_dts;
 186             p_block_out->i_pts = VLC_TS_INVALID;
 187
 188             uint8_t nal_type = p_block_out->p_buffer[4] & 0x7E;
 189
 190             /*Get fps from vps if available and not already forced*/
 191             if( p_sys->f_fps == 0.0f && nal_type == 0x40 )
 192             {
 193                 if( getFPS( p_demux, p_block_out) )
 194                 {
 195                     msg_Err(p_demux,"getFPS failed");
 196                     return 0;
 197                 }
 198             }
 199
 200             /* Update DTS only on VCL NAL*/
 201             if( nal_type < 0x40 && p_sys->f_fps )
 202             {
 203                 es_out_Control( p_demux->out, ES_OUT_SET_PCR, p_sys->i_dts );
 204                 p_sys->i_dts += (int64_t)((double)1000000.0 / p_sys->f_fps);
 205             }
 206
 207             es_out_Send( p_demux->out, p_sys->p_es, p_block_out );
 208
 209             p_block_out = p_next;
 210
 211         }
 212     }
 213     return 1;
 214 }
 215
 216 /*****************************************************************************
 217  * Control:
 218  *****************************************************************************/
 219 static int Control( demux_t *p_demux, int i_query, va_list args )
 220 {
 221     return demux_vaControlHelper( p_demux->s,
 222                                   0, -1,
 223                                   0, 1, i_query, args );
 224 }
 225
 226
 227 static uint8_t * CreateDecodedNAL( int *pi_ret,
 228                               const uint8_t *src, int i_src )
 229 {
 230     uint8_t *dst = malloc( i_src );
 231     if( !dst )
 232         return NULL;
 233
 234     *pi_ret = nal_decode( src, dst, i_src );
 235     return dst;
 236 }
 237
 238 static int32_t getFPS( demux_t *p_demux, block_t * p_block )
 239 {
 240     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 241
 242     bs_t bs;
 243     uint8_t * p_decoded_nal;
 244     int i_decoded_nal;
 245
 246     if( p_block->i_buffer < 5 )
 247         return -1;
 248
 249     p_decoded_nal = CreateDecodedNAL(&i_decoded_nal,
 250                                      p_block->p_buffer+4, p_block->i_buffer-4);
 251
 252     if( !p_decoded_nal )
 253         return -1;
 254
 255     bs_init( &bs, p_decoded_nal, i_decoded_nal );
 256     bs_skip( &bs, 12 );
 257     int32_t max_sub_layer_minus1 = bs_read( &bs, 3 );
 258     bs_skip( &bs, 17 );
 259
 260     hevc_skip_profile_tiers_level( &bs, max_sub_layer_minus1 );
 261
 262     int32_t vps_sub_layer_ordering_info_present_flag = bs_read1( &bs );
 263     int32_t i = vps_sub_layer_ordering_info_present_flag? 0 : max_sub_layer_minus1;
 264     for( ; i <= max_sub_layer_minus1; i++ )
 265     {
 266         read_ue( &bs );
 267         read_ue( &bs );
 268         read_ue( &bs );
 269     }
 270     uint32_t vps_max_layer_id = bs_read( &bs, 6);
 271     uint32_t vps_num_layer_sets_minus1 = read_ue( &bs );
 272     bs_skip( &bs, vps_max_layer_id * vps_num_layer_sets_minus1 );
 273
 274     if( bs_read1( &bs ))
 275     {
 276         uint32_t num_units_in_tick = bs_read( &bs, 32 );
 277         uint32_t time_scale = bs_read( &bs, 32 );
 278         if( num_units_in_tick )
 279         {
 280             p_sys->f_fps = ( (float) time_scale )/( (float) num_units_in_tick );
 281             msg_Dbg(p_demux,"Using framerate %f fps from VPS", p_sys->f_fps);
 282         }
 283         else
 284         {
 285             msg_Err( p_demux, "vps_num_units_in_tick null defaulting to 25 fps");
 286             p_sys->f_fps = 25.0f;
 287         }
 288     }
 289     else
 290     {
 291         msg_Err( p_demux, "No timing info in VPS defaulting to 25 fps");
 292         p_sys->f_fps = 25.0f;
 293     }
 294     free(p_decoded_nal);
 295     return 0;
 296 }