stereo3d: Support view type for frame sequence type
[ffmpeg.git] / libavcodec / hevc_parser.c
1 /*
2  * HEVC Annex B format parser
3  *
4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "libavutil/common.h"
24
25 #include "golomb_legacy.h"
26 #include "hevc.h"
27 #include "hevcdec.h"
28 #include "h2645_parse.h"
29 #include "parser.h"
30
31 #define START_CODE 0x000001 ///< start_code_prefix_one_3bytes
32
33 #define IS_IRAP_NAL(nal) (nal->type >= 16 && nal->type <= 23)
34
35 typedef struct HEVCParserContext {
36     ParseContext pc;
37
38     H2645Packet pkt;
39     HEVCParamSets ps;
40
41     int parsed_extradata;
42 } HEVCParserContext;
43
44 static int hevc_parse_slice_header(AVCodecParserContext *s, H2645NAL *nal,
45                                    AVCodecContext *avctx)
46 {
47     HEVCParserContext *ctx = s->priv_data;
48     GetBitContext *gb = &nal->gb;
49
50     HEVCPPS *pps;
51     HEVCSPS *sps;
52     HEVCWindow *ow;
53     unsigned int pps_id;
54
55     get_bits1(gb);          // first slice in pic
56     if (IS_IRAP_NAL(nal))
57         get_bits1(gb);      // no output of prior pics
58
59     pps_id = get_ue_golomb_long(gb);
60     if (pps_id >= HEVC_MAX_PPS_COUNT || !ctx->ps.pps_list[pps_id]) {
61         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "PPS id out of range: %d\n", pps_id);
62         return AVERROR_INVALIDDATA;
63     }
64     pps = (HEVCPPS*)ctx->ps.pps_list[pps_id]->data;
65     sps = (HEVCSPS*)ctx->ps.sps_list[pps->sps_id]->data;
66     ow  = &sps->output_window;
67
68     /* export the stream parameters */
69     s->coded_width  = sps->width;
70     s->coded_height = sps->height;
71     s->width        = sps->width  - ow->left_offset - ow->right_offset;
72     s->height       = sps->height - ow->top_offset  - ow->bottom_offset;
73     s->format       = sps->pix_fmt;
74     avctx->profile  = sps->ptl.general_ptl.profile_idc;
75     avctx->level    = sps->ptl.general_ptl.level_idc;
76
77     /* ignore the rest for now*/
78
79     return 0;
80 }
81
82 static int parse_nal_units(AVCodecParserContext *s, const uint8_t *buf,
83                            int buf_size, AVCodecContext *avctx)
84 {
85     HEVCParserContext *ctx = s->priv_data;
86     int ret, i;
87
88     ret = ff_h2645_packet_split(&ctx->pkt, buf, buf_size, avctx, 0, 0,
89                                 AV_CODEC_ID_HEVC);
90     if (ret < 0)
91         return ret;
92
93     for (i = 0; i < ctx->pkt.nb_nals; i++) {
94         H2645NAL *nal = &ctx->pkt.nals[i];
95
96         /* ignore everything except parameter sets and VCL NALUs */
97         switch (nal->type) {
98         case HEVC_NAL_VPS: ff_hevc_decode_nal_vps(&nal->gb, avctx, &ctx->ps);    break;
99         case HEVC_NAL_SPS: ff_hevc_decode_nal_sps(&nal->gb, avctx, &ctx->ps, 1); break;
100         case HEVC_NAL_PPS: ff_hevc_decode_nal_pps(&nal->gb, avctx, &ctx->ps);    break;
101         case HEVC_NAL_TRAIL_R:
102         case HEVC_NAL_TRAIL_N:
103         case HEVC_NAL_TSA_N:
104         case HEVC_NAL_TSA_R:
105         case HEVC_NAL_STSA_N:
106         case HEVC_NAL_STSA_R:
107         case HEVC_NAL_BLA_W_LP:
108         case HEVC_NAL_BLA_W_RADL:
109         case HEVC_NAL_BLA_N_LP:
110         case HEVC_NAL_IDR_W_RADL:
111         case HEVC_NAL_IDR_N_LP:
112         case HEVC_NAL_CRA_NUT:
113         case HEVC_NAL_RADL_N:
114         case HEVC_NAL_RADL_R:
115         case HEVC_NAL_RASL_N:
116         case HEVC_NAL_RASL_R: hevc_parse_slice_header(s, nal, avctx); break;
117         }
118     }
119
120     return 0;
121 }
122
123 /**
124  * Find the end of the current frame in the bitstream.
125  * @return the position of the first byte of the next frame, or END_NOT_FOUND
126  */
127 static int hevc_find_frame_end(AVCodecParserContext *s, const uint8_t *buf,
128                                int buf_size)
129 {
130     HEVCParserContext *ctx = s->priv_data;
131     ParseContext       *pc = &ctx->pc;
132     int i;
133
134     for (i = 0; i < buf_size; i++) {
135         int nut;
136
137         pc->state64 = (pc->state64 << 8) | buf[i];
138
139         if (((pc->state64 >> 3 * 8) & 0xFFFFFF) != START_CODE)
140             continue;
141
142         nut = (pc->state64 >> 2 * 8 + 1) & 0x3F;
143         // Beginning of access unit
144         if ((nut >= HEVC_NAL_VPS && nut <= HEVC_NAL_AUD) || nut == HEVC_NAL_SEI_PREFIX ||
145             (nut >= 41 && nut <= 44) || (nut >= 48 && nut <= 55)) {
146             if (pc->frame_start_found) {
147                 pc->frame_start_found = 0;
148                 return i - 5;
149             }
150         } else if (nut <= HEVC_NAL_RASL_R ||
151                    (nut >= HEVC_NAL_BLA_W_LP && nut <= HEVC_NAL_CRA_NUT)) {
152             int first_slice_segment_in_pic_flag = buf[i] >> 7;
153             if (first_slice_segment_in_pic_flag) {
154                 if (!pc->frame_start_found) {
155                     pc->frame_start_found = 1;
156                     s->key_frame = nut >= HEVC_NAL_BLA_W_LP && nut <= HEVC_NAL_CRA_NUT;
157                 } else { // First slice of next frame found
158                     pc->frame_start_found = 0;
159                     return i - 5;
160                 }
161             }
162         }
163     }
164
165     return END_NOT_FOUND;
166 }
167
168 static int hevc_parse(AVCodecParserContext *s, AVCodecContext *avctx,
169                       const uint8_t **poutbuf, int *poutbuf_size,
170                       const uint8_t *buf, int buf_size)
171 {
172     int next;
173
174     HEVCParserContext *ctx = s->priv_data;
175     ParseContext *pc = &ctx->pc;
176
177     if (avctx->extradata && !ctx->parsed_extradata) {
178         parse_nal_units(s, avctx->extradata, avctx->extradata_size, avctx);
179         ctx->parsed_extradata = 1;
180     }
181
182     if (s->flags & PARSER_FLAG_COMPLETE_FRAMES) {
183         next = buf_size;
184     } else {
185         next = hevc_find_frame_end(s, buf, buf_size);
186         if (ff_combine_frame(pc, next, &buf, &buf_size) < 0) {
187             *poutbuf      = NULL;
188             *poutbuf_size = 0;
189             return buf_size;
190         }
191     }
192
193     parse_nal_units(s, buf, buf_size, avctx);
194
195     *poutbuf      = buf;
196     *poutbuf_size = buf_size;
197     return next;
198 }
199
200 // Split after the parameter sets at the beginning of the stream if they exist.
201 static int hevc_split(AVCodecContext *avctx, const uint8_t *buf, int buf_size)
202 {
203     int i;
204     uint32_t state = -1;
205     int has_ps = 0;
206
207     for (i = 0; i < buf_size; i++) {
208         state = (state << 8) | buf[i];
209         if (((state >> 8) & 0xFFFFFF) == START_CODE) {
210             int nut = (state >> 1) & 0x3F;
211             if (nut >= HEVC_NAL_VPS && nut <= HEVC_NAL_PPS)
212                 has_ps = 1;
213             else if (has_ps)
214                 return i - 3;
215             else // no parameter set at the beginning of the stream
216                 return 0;
217         }
218     }
219     return 0;
220 }
221
222 static void hevc_parser_close(AVCodecParserContext *s)
223 {
224     HEVCParserContext *ctx = s->priv_data;
225     int i;
226
227     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ctx->ps.vps_list); i++)
228         av_buffer_unref(&ctx->ps.vps_list[i]);
229     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ctx->ps.sps_list); i++)
230         av_buffer_unref(&ctx->ps.sps_list[i]);
231     for (i = 0; i < FF_ARRAY_ELEMS(ctx->ps.pps_list); i++)
232         av_buffer_unref(&ctx->ps.pps_list[i]);
233
234     ff_h2645_packet_uninit(&ctx->pkt);
235
236     av_freep(&ctx->pc.buffer);
237 }
238
239 AVCodecParser ff_hevc_parser = {
240     .codec_ids      = { AV_CODEC_ID_HEVC },
241     .priv_data_size = sizeof(HEVCParserContext),
242     .parser_parse   = hevc_parse,
243     .parser_close   = hevc_parser_close,
244     .split          = hevc_split,
245 };