lavc: add a bitstream filter for extracting extradata from packets
[ffmpeg.git] / libavcodec / extract_extradata_bsf.c
1 /*
2  * This file is part of Libav.
3  *
4  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
5  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
6  * License as published by the Free Software Foundation; either
7  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
8  *
9  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
12  * Lesser General Public License for more details.
13  *
14  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
15  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
16  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
17  */
18
19 #include <stdint.h>
20
21 #include "libavutil/common.h"
22 #include "libavutil/intreadwrite.h"
23 #include "libavutil/log.h"
24 #include "libavutil/opt.h"
25
26 #include "avcodec.h"
27 #include "bsf.h"
28 #include "h2645_parse.h"
29 #include "h264.h"
30 #include "hevc.h"
31 #include "vc1_common.h"
32
33 typedef struct ExtractExtradataContext {
34     const AVClass *class;
35
36     int (*extract)(AVBSFContext *ctx, AVPacket *pkt,
37                    uint8_t **data, int *size);
38
39     /* AVOptions */
40     int remove;
41 } ExtractExtradataContext;
42
43 static int val_in_array(const int *arr, int len, int val)
44 {
45     int i;
46     for (i = 0; i < len; i++)
47         if (arr[i] == val)
48             return 1;
49     return 0;
50 }
51
52 static int extract_extradata_h2645(AVBSFContext *ctx, AVPacket *pkt,
53                                    uint8_t **data, int *size)
54 {
55     static const int extradata_nal_types_hevc[] = {
56         HEVC_NAL_VPS, HEVC_NAL_SPS, HEVC_NAL_PPS,
57     };
58     static const int extradata_nal_types_h264[] = {
59         H264_NAL_SPS, H264_NAL_PPS,
60     };
61
62     ExtractExtradataContext *s = ctx->priv_data;
63
64     H2645Packet h2645_pkt = { 0 };
65     int extradata_size = 0;
66     const int *extradata_nal_types;
67     int nb_extradata_nal_types;
68     int i, ret = 0;
69
70     if (ctx->par_in->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC) {
71         extradata_nal_types    = extradata_nal_types_hevc;
72         nb_extradata_nal_types = FF_ARRAY_ELEMS(extradata_nal_types_hevc);
73     } else {
74         extradata_nal_types    = extradata_nal_types_h264;
75         nb_extradata_nal_types = FF_ARRAY_ELEMS(extradata_nal_types_h264);
76     }
77
78     ret = ff_h2645_packet_split(&h2645_pkt, pkt->data, pkt->size,
79                                 ctx, 0, 0, ctx->par_in->codec_id);
80     if (ret < 0)
81         return ret;
82
83     for (i = 0; i < h2645_pkt.nb_nals; i++) {
84         H2645NAL *nal = &h2645_pkt.nals[i];
85         if (val_in_array(extradata_nal_types, nb_extradata_nal_types, nal->type))
86             extradata_size += nal->raw_size + 3;
87     }
88
89     if (extradata_size) {
90         AVBufferRef *filtered_buf;
91         uint8_t *extradata, *filtered_data;
92
93         if (s->remove) {
94             filtered_buf = av_buffer_alloc(pkt->size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
95             if (!filtered_buf)
96                 goto fail;
97             filtered_data = filtered_buf->data;
98         }
99
100         extradata = av_malloc(extradata_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
101         if (!extradata) {
102             av_buffer_unref(&filtered_buf);
103             goto fail;
104         }
105
106         *data = extradata;
107         *size = extradata_size;
108
109         for (i = 0; i < h2645_pkt.nb_nals; i++) {
110             H2645NAL *nal = &h2645_pkt.nals[i];
111             if (val_in_array(extradata_nal_types, nb_extradata_nal_types,
112                              nal->type)) {
113                 AV_WB24(extradata, 1); // startcode
114                 memcpy(extradata + 3, nal->raw_data, nal->raw_size);
115                 extradata += 3 + nal->raw_size;
116             } else if (s->remove) {
117                 AV_WB24(filtered_data, 1); // startcode
118                 memcpy(filtered_data + 3, nal->raw_data, nal->raw_size);
119                 filtered_data += 3 + nal->raw_size;
120             }
121         }
122
123         if (s->remove) {
124             av_buffer_unref(&pkt->buf);
125             pkt->buf  = filtered_buf;
126             pkt->data = filtered_buf->data;
127             pkt->size = filtered_data - filtered_buf->data;
128         }
129     }
130
131 fail:
132     ff_h2645_packet_uninit(&h2645_pkt);
133     return ret;
134 }
135
136 static int extract_extradata_vc1(AVBSFContext *ctx, AVPacket *pkt,
137                                  uint8_t **data, int *size)
138 {
139     ExtractExtradataContext *s = ctx->priv_data;
140     uint32_t state = UINT32_MAX;
141     int has_extradata = 0, extradata_size = 0;
142     int i;
143
144     for (i = 0; i < pkt->size; i++) {
145         state = (state << 8) | pkt->data[i];
146         if (IS_MARKER(state)) {
147             if (state == VC1_CODE_SEQHDR || state == VC1_CODE_ENTRYPOINT) {
148                 has_extradata = 1;
149             } else if (has_extradata) {
150                 extradata_size = i - 3;
151                 break;
152             }
153         }
154     }
155
156     if (extradata_size) {
157         *data = av_malloc(extradata_size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
158         if (!*data)
159             return AVERROR(ENOMEM);
160
161         memcpy(*data, pkt->data, extradata_size);
162         *size = extradata_size;
163
164         if (s->remove) {
165             pkt->data += extradata_size;
166             pkt->size -= extradata_size;
167         }
168     }
169
170     return 0;
171 }
172
173 static int extract_extradata_mpeg124(AVBSFContext *ctx, AVPacket *pkt,
174                                      uint8_t **data, int *size)
175 {
176     ExtractExtradataContext *s = ctx->priv_data;
177     int is_mpeg12 = ctx->par_in->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO ||
178                     ctx->par_in->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
179     uint32_t state = UINT32_MAX;
180     int i;
181
182     for (i = 0; i < pkt->size; i++) {
183         state = (state << 8) | pkt->data[i];
184         if ((is_mpeg12 && state != 0x1B3 && state != 0x1B5 && state < 0x200 && state >= 0x100) ||
185             (!is_mpeg12 && (state == 0x1B3 || state == 0x1B6))) {
186             if (i > 3) {
187                 *size = i - 3;
188                 *data = av_malloc(*size + AV_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
189                 if (!*data)
190                     return AVERROR(ENOMEM);
191
192                 memcpy(*data, pkt->data, *size);
193
194                 if (s->remove) {
195                     pkt->data += *size;
196                     pkt->size -= *size;
197                 }
198             }
199             break;
200         }
201     }
202     return 0;
203 }
204
205 static const struct {
206     enum AVCodecID id;
207     int (*extract)(AVBSFContext *ctx, AVPacket *pkt,
208                    uint8_t **data, int *size);
209 } extract_tab[] = {
210     { AV_CODEC_ID_CAVS,       extract_extradata_mpeg124 },
211     { AV_CODEC_ID_H264,       extract_extradata_h2645   },
212     { AV_CODEC_ID_HEVC,       extract_extradata_h2645   },
213     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO, extract_extradata_mpeg124 },
214     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO, extract_extradata_mpeg124 },
215     { AV_CODEC_ID_MPEG4,      extract_extradata_mpeg124 },
216     { AV_CODEC_ID_VC1,        extract_extradata_vc1     },
217 };
218
219 static int extract_extradata_init(AVBSFContext *ctx)
220 {
221     ExtractExtradataContext *s = ctx->priv_data;
222     int i;
223
224     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(extract_tab); i++) {
225         if (extract_tab[i].id == ctx->par_in->codec_id) {
226             s->extract = extract_tab[i].extract;
227             break;
228         }
229     }
230     if (!s->extract)
231         return AVERROR_BUG;
232
233     return 0;
234 }
235
236 static int extract_extradata_filter(AVBSFContext *ctx, AVPacket *out)
237 {
238     ExtractExtradataContext *s = ctx->priv_data;
239     AVPacket *in;
240     uint8_t *extradata = NULL;
241     int extradata_size;
242     int ret = 0;
243
244     ret = ff_bsf_get_packet(ctx, &in);
245     if (ret < 0)
246         return ret;
247
248     ret = s->extract(ctx, in, &extradata, &extradata_size);
249     if (ret < 0)
250         goto fail;
251
252     if (extradata) {
253         ret = av_packet_add_side_data(in, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA,
254                                       extradata, extradata_size);
255         if (ret < 0) {
256             av_freep(&extradata);
257             goto fail;
258         }
259     }
260
261     av_packet_move_ref(out, in);
262
263 fail:
264     av_packet_free(&in);
265     return ret;
266 }
267
268 static const enum AVCodecID codec_ids[] = {
269     AV_CODEC_ID_CAVS,
270     AV_CODEC_ID_H264,
271     AV_CODEC_ID_HEVC,
272     AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,
273     AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
274     AV_CODEC_ID_MPEG4,
275     AV_CODEC_ID_VC1,
276     AV_CODEC_ID_NONE,
277 };
278
279 #define OFFSET(x) offsetof(ExtractExtradataContext, x)
280 static const AVOption options[] = {
281     { "remove", "remove the extradata from the bitstream", OFFSET(remove), AV_OPT_TYPE_INT,
282         { .i64 = 0 }, 0, 1 },
283     { NULL },
284 };
285
286 static const AVClass extract_extradata_class = {
287     .class_name = "extract_extradata",
288     .item_name  = av_default_item_name,
289     .option     = options,
290     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
291 };
292
293 const AVBitStreamFilter ff_extract_extradata_bsf = {
294     .name           = "extract_extradata",
295     .codec_ids      = codec_ids,
296     .priv_data_size = sizeof(ExtractExtradataContext),
297     .priv_class     = &extract_extradata_class,
298     .init           = extract_extradata_init,
299     .filter         = extract_extradata_filter,
300 };