avformat/dhav: improve A/V sync
[ffmpeg.git] / libavformat / dhav.c
1 /*
2  * DHAV demuxer
3  *
4  * Copyright (c) 2018 Paul B Mahol
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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/parseutils.h"
24 #include "avio_internal.h"
25 #include "avformat.h"
26 #include "internal.h"
27
28 typedef struct DHAVContext {
29     unsigned type;
30     unsigned subtype;
31     unsigned channel;
32     unsigned frame_subnumber;
33     unsigned frame_number;
34     unsigned date;
35     unsigned timestamp;
36     int width, height;
37     int video_codec;
38     int frame_rate;
39     int audio_channels;
40     int audio_codec;
41     int sample_rate;
42
43     int video_stream_index;
44     int audio_stream_index;
45 } DHAVContext;
46
47 typedef struct DHAVStream {
48     int64_t last_timestamp;
49     int64_t pts;
50 } DHAVStream;
51
52 static int dhav_probe(AVProbeData *p)
53 {
54     if (!memcmp(p->buf, "DAHUA", 5))
55         return AVPROBE_SCORE_MAX;
56
57     if (memcmp(p->buf, "DHAV", 4))
58         return 0;
59
60     if (p->buf[4] == 0xf0 ||
61         p->buf[4] == 0xf1 ||
62         p->buf[4] == 0xfc ||
63         p->buf[4] == 0xfd)
64         return AVPROBE_SCORE_MAX;
65     return 0;
66 }
67
68 static int dhav_read_header(AVFormatContext *s)
69 {
70     DHAVContext *dhav = s->priv_data;
71     uint8_t signature[5];
72
73     ffio_ensure_seekback(s->pb, 5);
74     avio_read(s->pb, signature, sizeof(signature));
75     if (!memcmp(signature, "DAHUA", 5))
76         avio_skip(s->pb, 0x400 - 5);
77     else
78         avio_seek(s->pb, -5, SEEK_CUR);
79
80     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
81     dhav->video_stream_index = -1;
82     dhav->audio_stream_index = -1;
83
84     return 0;
85 }
86
87 static int64_t get_pts(AVFormatContext *s, DHAVStream *st)
88 {
89     DHAVContext *dhav = s->priv_data;
90     /*
91     int year, month, day, hour, min, sec;
92     struct tm timeinfo;
93
94     sec   =   dhav->date        & 0x3F;
95     min   =  (dhav->date >>  6) & 0x3F;
96     hour  =  (dhav->date >> 12) & 0x1F;
97     day   =  (dhav->date >> 17) & 0x1F;
98     month =  (dhav->date >> 22) & 0x0F;
99     year  = ((dhav->date >> 26) & 0x3F) + 2000;
100
101     timeinfo.tm_year = year - 1900;
102     timeinfo.tm_mon  = month - 1;
103     timeinfo.tm_mday = day;
104     timeinfo.tm_hour = hour;
105     timeinfo.tm_min  = min;
106     timeinfo.tm_sec  = sec;*/
107
108     if (st->last_timestamp == AV_NOPTS_VALUE) {
109         st->last_timestamp = dhav->timestamp;
110     }
111
112     if (st->last_timestamp <= dhav->timestamp) {
113         st->pts += dhav->timestamp - st->last_timestamp;
114     } else {
115         st->pts += 65535 + dhav->timestamp - st->last_timestamp;
116     }
117
118     st->last_timestamp = dhav->timestamp;
119
120     return st->pts;
121 }
122
123 static const uint32_t sample_rates[] = {
124     8000, 4000, 8000, 11025, 16000,
125     20000, 22050, 32000, 44100, 48000,
126     96000, 192000, 64000,
127 };
128
129 static int parse_ext(AVFormatContext *s, int length)
130 {
131     DHAVContext *dhav = s->priv_data;
132     int index;
133
134     while (length > 0) {
135         int type = avio_r8(s->pb);
136
137         switch (type) {
138         case 0x80:
139             avio_skip(s->pb, 1);
140             dhav->width  = 8 * avio_r8(s->pb);
141             dhav->height = 8 * avio_r8(s->pb);
142             length -= 4;
143             break;
144         case 0x81:
145             avio_skip(s->pb, 1);
146             dhav->video_codec = avio_r8(s->pb);
147             dhav->frame_rate = avio_r8(s->pb);
148             length -= 4;
149             break;
150         case 0x82:
151             avio_skip(s->pb, 3);
152             dhav->width  = avio_rl16(s->pb);
153             dhav->height = avio_rl16(s->pb);
154             length -= 8;
155             break;
156         case 0x83:
157             dhav->audio_channels = avio_r8(s->pb);
158             dhav->audio_codec = avio_r8(s->pb);
159             index = avio_r8(s->pb);
160             if (index < FF_ARRAY_ELEMS(sample_rates)) {
161                 dhav->sample_rate = sample_rates[index];
162             } else {
163                 dhav->sample_rate = 8000;
164             }
165             length -= 4;
166             break;
167         case 0x88:
168             avio_skip(s->pb, 7);
169             length -= 8;
170             break;
171         case 0x8c:
172             avio_skip(s->pb, 1);
173             dhav->audio_channels = avio_r8(s->pb);
174             dhav->audio_codec = avio_r8(s->pb);
175             index = avio_r8(s->pb);
176             if (index < FF_ARRAY_ELEMS(sample_rates)) {
177                 dhav->sample_rate = sample_rates[index];
178             } else {
179                 dhav->sample_rate = 8000;
180             }
181             avio_skip(s->pb, 3);
182             length -= 8;
183             break;
184         case 0x91:
185         case 0x92:
186         case 0x93:
187         case 0x95:
188         case 0x9a:
189         case 0x9b: // sample aspect ratio
190         case 0xb3:
191             avio_skip(s->pb, 7);
192             length -= 8;
193             break;
194         case 0x84:
195         case 0x85:
196         case 0x8b:
197         case 0x94:
198         case 0x96:
199         case 0xa0:
200         case 0xb2:
201         case 0xb4:
202             avio_skip(s->pb, 3);
203             length -= 4;
204             break;
205         default:
206             av_log(s, AV_LOG_INFO, "Unknown type: %X, skipping rest of header.\n", type);
207             avio_skip(s->pb, length - 1);
208             length = 0;
209         }
210     }
211
212     return 0;
213 }
214
215 static int read_chunk(AVFormatContext *s)
216 {
217     DHAVContext *dhav = s->priv_data;
218     unsigned frame_length, ext_length;
219     int64_t start, end;
220     int ret;
221
222     start = avio_tell(s->pb);
223
224     if (avio_feof(s->pb))
225         return AVERROR_EOF;
226
227     if (avio_rl32(s->pb) != MKTAG('D','H','A','V'))
228         return AVERROR_INVALIDDATA;
229
230     dhav->type = avio_r8(s->pb);
231     dhav->subtype = avio_r8(s->pb);
232     dhav->channel = avio_r8(s->pb);
233     dhav->frame_subnumber = avio_r8(s->pb);
234     dhav->frame_number = avio_rl32(s->pb);
235     frame_length = avio_rl32(s->pb);
236
237     if (frame_length < 24)
238         return AVERROR_INVALIDDATA;
239     if (dhav->type == 0xf1) {
240         avio_skip(s->pb, frame_length - 16);
241         return 0;
242     }
243
244     dhav->date = avio_rl32(s->pb);
245     dhav->timestamp = avio_rl16(s->pb);
246     ext_length = avio_r8(s->pb);
247     avio_skip(s->pb, 1); // checksum
248
249     ret = parse_ext(s, ext_length);
250     if (ret < 0)
251         return ret;
252
253     end = avio_tell(s->pb);
254
255     return frame_length - 8 - (end - start);
256 }
257
258 static int dhav_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
259 {
260     DHAVContext *dhav = s->priv_data;
261     int64_t start;
262     int ret;
263
264     start = avio_tell(s->pb);
265
266     while ((ret = read_chunk(s)) == 0)
267         ;
268
269     if (ret < 0)
270         return ret;
271
272     if (dhav->type == 0xfd && dhav->video_stream_index == -1) {
273         AVStream *st = avformat_new_stream(s, NULL);
274         DHAVStream *dst;
275
276         if (!st)
277             return AVERROR(ENOMEM);
278
279         st->codecpar->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
280         switch (dhav->video_codec) {
281         case 0x1: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG4; break;
282         case 0x3: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_MJPEG; break;
283         case 0x2:
284         case 0x4:
285         case 0x8: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_H264;  break;
286         case 0xc: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_HEVC;  break;
287         default: avpriv_request_sample(s, "Unknown video codec %X\n", dhav->video_codec);
288         }
289         st->codecpar->width      = dhav->width;
290         st->codecpar->height     = dhav->height;
291         st->priv_data = dst = av_mallocz(sizeof(DHAVStream));
292         if (!st->priv_data)
293             return AVERROR(ENOMEM);
294         dst->last_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
295         dhav->video_stream_index = st->index;
296
297         avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
298     } else if (dhav->type == 0xf0 && dhav->audio_stream_index == -1) {
299         AVStream *st = avformat_new_stream(s, NULL);
300         DHAVStream *dst;
301
302         if (!st)
303             return AVERROR(ENOMEM);
304
305         st->codecpar->codec_type  = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
306         switch (dhav->audio_codec) {
307         case 0x07: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S8;    break;
308         case 0x0c: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE; break;
309         case 0x10: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE; break;
310         case 0x0a: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_MULAW; break;
311         case 0x16: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_MULAW; break;
312         case 0x0e: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_ALAW;  break;
313         case 0x1a: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_AAC;       break;
314         case 0x1f: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_MP2;       break;
315         case 0x21: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_MP3;       break;
316         case 0x0d: st->codecpar->codec_id = AV_CODEC_ID_ADPCM_MS;  break;
317         default: avpriv_request_sample(s, "Unknown audio codec %X\n", dhav->audio_codec);
318         }
319         st->codecpar->channels    = dhav->audio_channels;
320         st->codecpar->sample_rate = dhav->sample_rate;
321         st->priv_data = dst = av_mallocz(sizeof(DHAVStream));
322         if (!st->priv_data)
323             return AVERROR(ENOMEM);
324         dst->last_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
325         dhav->audio_stream_index  = st->index;
326
327         avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
328     }
329
330     ret = av_get_packet(s->pb, pkt, ret);
331     if (ret < 0)
332         return ret;
333     pkt->stream_index = dhav->type == 0xf0 ? dhav->audio_stream_index : dhav->video_stream_index;
334     if (dhav->type != 0xfc)
335         pkt->flags   |= AV_PKT_FLAG_KEY;
336     if (pkt->stream_index >= 0)
337         pkt->pts = get_pts(s, s->streams[pkt->stream_index]->priv_data);
338     pkt->duration = 1;
339     pkt->pos = start;
340     if (avio_rl32(s->pb) != MKTAG('d','h','a','v'))
341         return AVERROR_INVALIDDATA;
342     avio_skip(s->pb, 4);
343
344     return ret;
345 }
346
347 static int dhav_read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index,
348                           int64_t timestamp, int flags)
349 {
350     AVStream *st = s->streams[stream_index];
351     int index = av_index_search_timestamp(st, timestamp, flags);
352     int64_t pts;
353
354     if (index < 0)
355         return -1;
356     if (avio_seek(s->pb, st->index_entries[index].pos, SEEK_SET) < 0)
357         return -1;
358
359     pts = st->index_entries[index].timestamp;
360
361     for (int n = 0; n < s->nb_streams; n++) {
362         AVStream *st = s->streams[n];
363         DHAVStream *dst = st->priv_data;
364
365         dst->pts = pts;
366         dst->last_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
367     }
368
369     return 0;
370 }
371
372 AVInputFormat ff_dhav_demuxer = {
373     .name           = "dhav",
374     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Video DAV"),
375     .priv_data_size = sizeof(DHAVContext),
376     .read_probe     = dhav_probe,
377     .read_header    = dhav_read_header,
378     .read_packet    = dhav_read_packet,
379     .read_seek      = dhav_read_seek,
380     .extensions     = "dav",
381     .flags          = AVFMT_GENERIC_INDEX | AVFMT_NO_BYTE_SEEK,
382 };