added first version of MPEG/DVB transport stream demux
[ffmpeg.git] / libav / mpegts.c
1 /*
2  * MPEG2 transport stream (aka DVB) demux
3  * Copyright (c) 2002 Gerard Lantau.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program 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
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18  */
19 #include "avformat.h"
20
21 #define TS_FEC_PACKET_SIZE 204
22 #define TS_PACKET_SIZE 188
23 #define NB_PID_MAX 8192
24
25 enum MpegTSState {
26     MPEGTS_HEADER = 0,
27     MPEGTS_PESHEADER_FILL,
28     MPEGTS_PESHEADER_FLAGS,
29     MPEGTS_PESHEADER_SIZE,
30     MPEGTS_PESHEADER_READ,
31     MPEGTS_PAYLOAD,
32     MPEGTS_SKIP,
33 };
34
35 /* enough for PES header + length */
36 #define MAX_HEADER_SIZE 6
37
38 typedef struct MpegTSStream {
39     int pid;
40     enum MpegTSState state;
41     int last_cc; /* last cc code (-1 if first packet) */
42     /* used to get the format */
43     int header_size;
44     int payload_size;
45     int pes_header_size;
46     AVStream *st;
47     unsigned char header[MAX_HEADER_SIZE];
48 } MpegTSStream;
49
50 typedef struct MpegTSContext {
51     int raw_packet_size; /* raw packet size, including FEC if present */
52     MpegTSStream *pids[NB_PID_MAX];
53 } MpegTSContext;
54
55 /* autodetect fec presence. Must have at least 1024 bytes  */
56 static int get_packet_size(const unsigned char *buf, int size)
57 {
58     int i;
59
60     if (size < (TS_FEC_PACKET_SIZE * 5 + 1))
61         return -1;
62     for(i=0;i<5;i++) {
63         if (buf[i * TS_PACKET_SIZE] != 0x47)
64             goto try_fec;
65     }
66     return TS_PACKET_SIZE;
67  try_fec:
68     for(i=0;i<5;i++) {
69         if (buf[i * TS_FEC_PACKET_SIZE] != 0x47)
70             return -1;
71     }
72     return TS_FEC_PACKET_SIZE;
73 }
74
75 static int mpegts_probe(AVProbeData *p)
76 {
77     int size;
78     size = get_packet_size(p->buf, p->buf_size);
79     if (size < 0)
80         return 0;
81     return AVPROBE_SCORE_MAX;
82 }
83
84 static int mpegts_read_header(AVFormatContext *s,
85                               AVFormatParameters *ap)
86 {
87     MpegTSContext *ts = s->priv_data;
88     ByteIOContext *pb = &s->pb;
89     unsigned char buf[1024];
90     int len;
91     INT64 pos;
92
93     /* read the first 1024 bytes to get packet size */
94     pos = url_ftell(pb);
95     len = get_buffer(pb, buf, sizeof(buf));
96     if (len != sizeof(buf))
97         goto fail;
98     ts->raw_packet_size = get_packet_size(buf, sizeof(buf));
99     if (ts->raw_packet_size <= 0)
100         goto fail;
101     /* go again to the start */
102     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
103     return 0;
104  fail:
105     return -1;
106 }
107
108 /* return non zero if a packet could be constructed */
109 static int mpegts_push_data(AVFormatContext *s, MpegTSStream *tss,
110                             AVPacket *pkt,
111                             const unsigned char *buf, int buf_size, int is_start)
112 {
113     AVStream *st;
114     const unsigned char *p;
115     int len, code, codec_type, codec_id;
116
117     if (is_start) {
118         tss->state = MPEGTS_HEADER;
119         tss->header_size = 0;
120     }
121     p = buf;
122     while (buf_size > 0) {
123         len = buf_size;
124         switch(tss->state) {
125         case MPEGTS_HEADER:
126             if (len > MAX_HEADER_SIZE - tss->header_size)
127                 len = MAX_HEADER_SIZE - tss->header_size;
128             memcpy(tss->header, p, len);
129             tss->header_size += len;
130             p += len;
131             buf_size -= len;
132             if (tss->header_size == MAX_HEADER_SIZE) {
133                 /* we got all the PES or section header. We can now
134                    decide */
135 #if 0
136                 av_hex_dump(tss->header, tss->header_size);
137 #endif
138                 if (tss->header[0] == 0x00 && tss->header[1] == 0x00 &&
139                     tss->header[2] == 0x01) {
140                     /* it must be an mpeg2 PES stream */
141                     /* XXX: add AC3 support */
142                     code = tss->header[3] | 0x100;
143                     if (!((code >= 0x1c0 && code <= 0x1df) ||
144                           (code >= 0x1e0 && code <= 0x1ef)))
145                         goto skip;
146                     if (!tss->st) {
147                         /* allocate stream */
148                         if (code >= 0x1c0 && code <= 0x1df) {
149                             codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
150                             codec_id = CODEC_ID_MP2;
151                         } else {
152                             codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
153                             codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
154                         }
155                         st = av_new_stream(s, tss->pid);
156                         if (st) {
157                             st->priv_data = tss;
158                             st->codec.codec_type = codec_type;
159                             st->codec.codec_id = codec_id;
160                             tss->st = st;
161                         }
162                     }
163                     tss->state = MPEGTS_PESHEADER_FILL;
164                     tss->payload_size = (tss->header[4] << 8) | tss->header[5];
165                     if (tss->payload_size == 0)
166                         tss->payload_size = 65536;
167                 } else {
168                     /* otherwise, it should be a table */
169                     /* skip packet */
170                 skip:
171                     tss->state = MPEGTS_SKIP;
172                     continue;
173                 }
174             }
175             break;
176             /**********************************************/
177             /* PES packing parsing */
178         case MPEGTS_PESHEADER_FILL:
179             /* skip filling */
180             code = *p++;
181             buf_size--;
182             tss->payload_size--;
183             if (code != 0xff) {
184                 if ((code & 0xc0) != 0x80)
185                     goto skip;
186                 tss->state = MPEGTS_PESHEADER_FLAGS;
187             }
188             break;
189         case MPEGTS_PESHEADER_FLAGS:
190             code = *p++;
191             buf_size--;
192             tss->payload_size--;
193             tss->state = MPEGTS_PESHEADER_SIZE;
194             break;
195         case MPEGTS_PESHEADER_SIZE:
196             tss->pes_header_size = *p++;
197             buf_size--;
198             tss->payload_size--;
199             tss->state = MPEGTS_PESHEADER_READ;
200             break;
201         case MPEGTS_PESHEADER_READ:
202             /* currently we do nothing except skipping */
203             if (len > tss->pes_header_size)
204                 len = tss->pes_header_size;
205             p += len;
206             buf_size -= len;
207             tss->pes_header_size -= len;
208             tss->payload_size -= len;
209             if (tss->pes_header_size == 0)
210                 tss->state = MPEGTS_PAYLOAD;
211             break;
212         case MPEGTS_PAYLOAD:
213             if (len > tss->payload_size)
214                 len = tss->payload_size;
215             if (len > 0) {
216                 if (tss->st && av_new_packet(pkt, buf_size) == 0) {
217                     memcpy(pkt->data, p, buf_size);
218                     pkt->stream_index = tss->st->index;
219                     return 1;
220                 }
221                 tss->payload_size -= len;
222             }
223             buf_size = 0;
224             break;
225         case MPEGTS_SKIP:
226             buf_size = 0;
227             break;
228         }
229     }
230     return 0;
231 }
232
233 static int mpegts_read_packet(AVFormatContext *s,
234                               AVPacket *pkt)
235 {
236     MpegTSContext *ts = s->priv_data;
237     MpegTSStream *tss;
238     ByteIOContext *pb = &s->pb;
239     unsigned char packet[TS_FEC_PACKET_SIZE];
240     int len, pid, cc, cc_ok, afc;
241     const unsigned char *p;
242     
243     for(;;) {
244         len = get_buffer(pb, packet, ts->raw_packet_size);
245         if (len != ts->raw_packet_size)
246             return AVERROR_IO;
247         /* check paquet sync byte */
248         /* XXX: accept to resync ? */
249         if (packet[0] != 0x47)
250             return AVERROR_INVALIDDATA;
251         
252         pid = ((packet[1] & 0x1f) << 8) | packet[2];
253         tss = ts->pids[pid];
254         if (tss == NULL) {
255             /* if no pid found, then add a pid context */
256             tss = av_mallocz(sizeof(MpegTSStream));
257             if (!tss) 
258                 continue;
259             ts->pids[pid] = tss;
260             tss->pid = pid;
261             tss->last_cc = -1;
262             //            printf("new pid=0x%x\n", pid);
263         }
264
265         /* continuity check (currently not used) */
266         cc = (packet[3] & 0xf);
267         cc_ok = (tss->last_cc < 0) || ((((tss->last_cc + 1) & 0x0f) == cc));
268         tss->last_cc = cc;
269         
270         /* skip adaptation field */
271         afc = (packet[3] >> 4) & 3;
272         p = packet + 4;
273         if (afc == 0) /* reserved value */
274             continue;
275         if (afc == 2) /* adaptation field only */
276             continue;
277         if (afc == 3) {
278             /* skip adapation field */
279             p += p[0] + 1;
280         }
281         /* if past the end of packet, ignore */
282         if (p >= packet + TS_PACKET_SIZE)
283             continue;
284     
285         if (mpegts_push_data(s, tss, pkt, p, TS_PACKET_SIZE - (p - packet), 
286                              packet[1] & 0x40))
287             break;
288     }
289     return 0;
290 }
291
292 static int mpegts_read_close(AVFormatContext *s)
293 {
294     MpegTSContext *ts = s->priv_data;
295     int i;
296     for(i=0;i<NB_PID_MAX;i++)
297         av_freep(ts->pids[i]);
298     return 0;
299 }
300
301 AVInputFormat mpegts_demux = {
302     "mpegts",
303     "MPEG2 transport stream format",
304     sizeof(MpegTSContext),
305     mpegts_probe,
306     mpegts_read_header,
307     mpegts_read_packet,
308     mpegts_read_close,
309     flags: AVFMT_NOHEADER | AVFMT_SHOW_IDS,
310 };
311
312 int mpegts_init(void)
313 {
314     av_register_input_format(&mpegts_demux);
315     return 0;
316 }