lavf: round estimated average fps to a "standard" fps.
[ffmpeg.git] / libavformat / ffmdec.c
1 /*
2  * FFM (avserver live feed) demuxer
3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/intreadwrite.h"
23 #include "libavutil/intfloat.h"
24 #include "avformat.h"
25 #include "internal.h"
26 #include "ffm.h"
27 #if CONFIG_AVSERVER
28 #include <unistd.h>
29
30 int64_t ffm_read_write_index(int fd)
31 {
32     uint8_t buf[8];
33
34     lseek(fd, 8, SEEK_SET);
35     if (read(fd, buf, 8) != 8)
36         return AVERROR(EIO);
37     return AV_RB64(buf);
38 }
39
40 int ffm_write_write_index(int fd, int64_t pos)
41 {
42     uint8_t buf[8];
43     int i;
44
45     for(i=0;i<8;i++)
46         buf[i] = (pos >> (56 - i * 8)) & 0xff;
47     lseek(fd, 8, SEEK_SET);
48     if (write(fd, buf, 8) != 8)
49         return AVERROR(EIO);
50     return 8;
51 }
52
53 void ffm_set_write_index(AVFormatContext *s, int64_t pos, int64_t file_size)
54 {
55     FFMContext *ffm = s->priv_data;
56     ffm->write_index = pos;
57     ffm->file_size = file_size;
58 }
59 #endif // CONFIG_AVSERVER
60
61 static int ffm_is_avail_data(AVFormatContext *s, int size)
62 {
63     FFMContext *ffm = s->priv_data;
64     int64_t pos, avail_size;
65     int len;
66
67     len = ffm->packet_end - ffm->packet_ptr;
68     if (size <= len)
69         return 1;
70     pos = avio_tell(s->pb);
71     if (!ffm->write_index) {
72         if (pos == ffm->file_size)
73             return AVERROR_EOF;
74         avail_size = ffm->file_size - pos;
75     } else {
76     if (pos == ffm->write_index) {
77         /* exactly at the end of stream */
78         return AVERROR(EAGAIN);
79     } else if (pos < ffm->write_index) {
80         avail_size = ffm->write_index - pos;
81     } else {
82         avail_size = (ffm->file_size - pos) + (ffm->write_index - FFM_PACKET_SIZE);
83     }
84     }
85     avail_size = (avail_size / ffm->packet_size) * (ffm->packet_size - FFM_HEADER_SIZE) + len;
86     if (size <= avail_size)
87         return 1;
88     else
89         return AVERROR(EAGAIN);
90 }
91
92 static int ffm_resync(AVFormatContext *s, int state)
93 {
94     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "resyncing\n");
95     while (state != PACKET_ID) {
96         if (s->pb->eof_reached) {
97             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "cannot find FFM syncword\n");
98             return -1;
99         }
100         state = (state << 8) | avio_r8(s->pb);
101     }
102     return 0;
103 }
104
105 /* first is true if we read the frame header */
106 static int ffm_read_data(AVFormatContext *s,
107                          uint8_t *buf, int size, int header)
108 {
109     FFMContext *ffm = s->priv_data;
110     AVIOContext *pb = s->pb;
111     int len, fill_size, size1, frame_offset, id;
112
113     size1 = size;
114     while (size > 0) {
115     redo:
116         len = ffm->packet_end - ffm->packet_ptr;
117         if (len < 0)
118             return -1;
119         if (len > size)
120             len = size;
121         if (len == 0) {
122             if (avio_tell(pb) == ffm->file_size)
123                 avio_seek(pb, ffm->packet_size, SEEK_SET);
124     retry_read:
125             id = avio_rb16(pb); /* PACKET_ID */
126             if (id != PACKET_ID)
127                 if (ffm_resync(s, id) < 0)
128                     return -1;
129             fill_size = avio_rb16(pb);
130             ffm->dts = avio_rb64(pb);
131             frame_offset = avio_rb16(pb);
132             avio_read(pb, ffm->packet, ffm->packet_size - FFM_HEADER_SIZE);
133             ffm->packet_end = ffm->packet + (ffm->packet_size - FFM_HEADER_SIZE - fill_size);
134             if (ffm->packet_end < ffm->packet || frame_offset < 0)
135                 return -1;
136             /* if first packet or resynchronization packet, we must
137                handle it specifically */
138             if (ffm->first_packet || (frame_offset & 0x8000)) {
139                 if (!frame_offset) {
140                     /* This packet has no frame headers in it */
141                     if (avio_tell(pb) >= ffm->packet_size * 3) {
142                         avio_seek(pb, -ffm->packet_size * 2, SEEK_CUR);
143                         goto retry_read;
144                     }
145                     /* This is bad, we cannot find a valid frame header */
146                     return 0;
147                 }
148                 ffm->first_packet = 0;
149                 if ((frame_offset & 0x7fff) < FFM_HEADER_SIZE)
150                     return -1;
151                 ffm->packet_ptr = ffm->packet + (frame_offset & 0x7fff) - FFM_HEADER_SIZE;
152                 if (!header)
153                     break;
154             } else {
155                 ffm->packet_ptr = ffm->packet;
156             }
157             goto redo;
158         }
159         memcpy(buf, ffm->packet_ptr, len);
160         buf += len;
161         ffm->packet_ptr += len;
162         size -= len;
163         header = 0;
164     }
165     return size1 - size;
166 }
167
168 /* ensure that acutal seeking happens between FFM_PACKET_SIZE
169    and file_size - FFM_PACKET_SIZE */
170 static int64_t ffm_seek1(AVFormatContext *s, int64_t pos1)
171 {
172     FFMContext *ffm = s->priv_data;
173     AVIOContext *pb = s->pb;
174     int64_t pos;
175
176     pos = FFMIN(pos1, ffm->file_size - FFM_PACKET_SIZE);
177     pos = FFMAX(pos, FFM_PACKET_SIZE);
178     av_dlog(s, "seek to %"PRIx64" -> %"PRIx64"\n", pos1, pos);
179     return avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
180 }
181
182 static int64_t get_dts(AVFormatContext *s, int64_t pos)
183 {
184     AVIOContext *pb = s->pb;
185     int64_t dts;
186
187     ffm_seek1(s, pos);
188     avio_skip(pb, 4);
189     dts = avio_rb64(pb);
190     av_dlog(s, "dts=%0.6f\n", dts / 1000000.0);
191     return dts;
192 }
193
194 static void adjust_write_index(AVFormatContext *s)
195 {
196     FFMContext *ffm = s->priv_data;
197     AVIOContext *pb = s->pb;
198     int64_t pts;
199     //int64_t orig_write_index = ffm->write_index;
200     int64_t pos_min, pos_max;
201     int64_t pts_start;
202     int64_t ptr = avio_tell(pb);
203
204
205     pos_min = 0;
206     pos_max = ffm->file_size - 2 * FFM_PACKET_SIZE;
207
208     pts_start = get_dts(s, pos_min);
209
210     pts = get_dts(s, pos_max);
211
212     if (pts - 100000 > pts_start)
213         goto end;
214
215     ffm->write_index = FFM_PACKET_SIZE;
216
217     pts_start = get_dts(s, pos_min);
218
219     pts = get_dts(s, pos_max);
220
221     if (pts - 100000 <= pts_start) {
222         while (1) {
223             int64_t newpos;
224             int64_t newpts;
225
226             newpos = ((pos_max + pos_min) / (2 * FFM_PACKET_SIZE)) * FFM_PACKET_SIZE;
227
228             if (newpos == pos_min)
229                 break;
230
231             newpts = get_dts(s, newpos);
232
233             if (newpts - 100000 <= pts) {
234                 pos_max = newpos;
235                 pts = newpts;
236             } else {
237                 pos_min = newpos;
238             }
239         }
240         ffm->write_index += pos_max;
241     }
242
243     //printf("Adjusted write index from %"PRId64" to %"PRId64": pts=%0.6f\n", orig_write_index, ffm->write_index, pts / 1000000.);
244     //printf("pts range %0.6f - %0.6f\n", get_dts(s, 0) / 1000000. , get_dts(s, ffm->file_size - 2 * FFM_PACKET_SIZE) / 1000000. );
245
246  end:
247     avio_seek(pb, ptr, SEEK_SET);
248 }
249
250
251 static int ffm_close(AVFormatContext *s)
252 {
253     int i;
254
255     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
256         av_freep(&s->streams[i]->codec->rc_eq);
257
258     return 0;
259 }
260
261
262 static int ffm_read_header(AVFormatContext *s)
263 {
264     FFMContext *ffm = s->priv_data;
265     AVStream *st;
266     AVIOContext *pb = s->pb;
267     AVCodecContext *codec;
268     int i, nb_streams;
269     uint32_t tag;
270
271     /* header */
272     tag = avio_rl32(pb);
273     if (tag != MKTAG('F', 'F', 'M', '1'))
274         goto fail;
275     ffm->packet_size = avio_rb32(pb);
276     if (ffm->packet_size != FFM_PACKET_SIZE)
277         goto fail;
278     ffm->write_index = avio_rb64(pb);
279     /* get also filesize */
280     if (pb->seekable) {
281         ffm->file_size = avio_size(pb);
282         if (ffm->write_index)
283             adjust_write_index(s);
284     } else {
285         ffm->file_size = (UINT64_C(1) << 63) - 1;
286     }
287
288     nb_streams = avio_rb32(pb);
289     avio_rb32(pb); /* total bitrate */
290     /* read each stream */
291     for(i=0;i<nb_streams;i++) {
292         char rc_eq_buf[128];
293
294         st = avformat_new_stream(s, NULL);
295         if (!st)
296             goto fail;
297
298         avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000);
299
300         codec = st->codec;
301         /* generic info */
302         codec->codec_id = avio_rb32(pb);
303         codec->codec_type = avio_r8(pb); /* codec_type */
304         codec->bit_rate = avio_rb32(pb);
305         codec->flags = avio_rb32(pb);
306         codec->flags2 = avio_rb32(pb);
307         codec->debug = avio_rb32(pb);
308         /* specific info */
309         switch(codec->codec_type) {
310         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
311             codec->time_base.num = avio_rb32(pb);
312             codec->time_base.den = avio_rb32(pb);
313             codec->width = avio_rb16(pb);
314             codec->height = avio_rb16(pb);
315             codec->gop_size = avio_rb16(pb);
316             codec->pix_fmt = avio_rb32(pb);
317             codec->qmin = avio_r8(pb);
318             codec->qmax = avio_r8(pb);
319             codec->max_qdiff = avio_r8(pb);
320             codec->qcompress = avio_rb16(pb) / 10000.0;
321             codec->qblur = avio_rb16(pb) / 10000.0;
322             codec->bit_rate_tolerance = avio_rb32(pb);
323             avio_get_str(pb, INT_MAX, rc_eq_buf, sizeof(rc_eq_buf));
324             codec->rc_eq = av_strdup(rc_eq_buf);
325             codec->rc_max_rate = avio_rb32(pb);
326             codec->rc_min_rate = avio_rb32(pb);
327             codec->rc_buffer_size = avio_rb32(pb);
328             codec->i_quant_factor = av_int2double(avio_rb64(pb));
329             codec->b_quant_factor = av_int2double(avio_rb64(pb));
330             codec->i_quant_offset = av_int2double(avio_rb64(pb));
331             codec->b_quant_offset = av_int2double(avio_rb64(pb));
332             codec->dct_algo = avio_rb32(pb);
333             codec->strict_std_compliance = avio_rb32(pb);
334             codec->max_b_frames = avio_rb32(pb);
335             codec->mpeg_quant = avio_rb32(pb);
336             codec->intra_dc_precision = avio_rb32(pb);
337             codec->me_method = avio_rb32(pb);
338             codec->mb_decision = avio_rb32(pb);
339             codec->nsse_weight = avio_rb32(pb);
340             codec->frame_skip_cmp = avio_rb32(pb);
341             codec->rc_buffer_aggressivity = av_int2double(avio_rb64(pb));
342             codec->codec_tag = avio_rb32(pb);
343             codec->thread_count = avio_r8(pb);
344             codec->coder_type = avio_rb32(pb);
345             codec->me_cmp = avio_rb32(pb);
346             codec->me_subpel_quality = avio_rb32(pb);
347             codec->me_range = avio_rb32(pb);
348             codec->keyint_min = avio_rb32(pb);
349             codec->scenechange_threshold = avio_rb32(pb);
350             codec->b_frame_strategy = avio_rb32(pb);
351             codec->qcompress = av_int2double(avio_rb64(pb));
352             codec->qblur = av_int2double(avio_rb64(pb));
353             codec->max_qdiff = avio_rb32(pb);
354             codec->refs = avio_rb32(pb);
355             break;
356         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
357             codec->sample_rate = avio_rb32(pb);
358             codec->channels = avio_rl16(pb);
359             codec->frame_size = avio_rl16(pb);
360             codec->sample_fmt = (int16_t) avio_rl16(pb);
361             break;
362         default:
363             goto fail;
364         }
365         if (codec->flags & CODEC_FLAG_GLOBAL_HEADER) {
366             codec->extradata_size = avio_rb32(pb);
367             codec->extradata = av_malloc(codec->extradata_size);
368             if (!codec->extradata)
369                 return AVERROR(ENOMEM);
370             avio_read(pb, codec->extradata, codec->extradata_size);
371         }
372     }
373
374     /* get until end of block reached */
375     while ((avio_tell(pb) % ffm->packet_size) != 0)
376         avio_r8(pb);
377
378     /* init packet demux */
379     ffm->packet_ptr = ffm->packet;
380     ffm->packet_end = ffm->packet;
381     ffm->frame_offset = 0;
382     ffm->dts = 0;
383     ffm->read_state = READ_HEADER;
384     ffm->first_packet = 1;
385     return 0;
386  fail:
387     ffm_close(s);
388     return -1;
389 }
390
391 /* return < 0 if eof */
392 static int ffm_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
393 {
394     int size;
395     FFMContext *ffm = s->priv_data;
396     int duration, ret;
397
398     switch(ffm->read_state) {
399     case READ_HEADER:
400         if ((ret = ffm_is_avail_data(s, FRAME_HEADER_SIZE+4)) < 0)
401             return ret;
402
403         av_dlog(s, "pos=%08"PRIx64" spos=%"PRIx64", write_index=%"PRIx64" size=%"PRIx64"\n",
404                avio_tell(s->pb), s->pb->pos, ffm->write_index, ffm->file_size);
405         if (ffm_read_data(s, ffm->header, FRAME_HEADER_SIZE, 1) !=
406             FRAME_HEADER_SIZE)
407             return -1;
408         if (ffm->header[1] & FLAG_DTS)
409             if (ffm_read_data(s, ffm->header+16, 4, 1) != 4)
410                 return -1;
411         ffm->read_state = READ_DATA;
412         /* fall thru */
413     case READ_DATA:
414         size = AV_RB24(ffm->header + 2);
415         if ((ret = ffm_is_avail_data(s, size)) < 0)
416             return ret;
417
418         duration = AV_RB24(ffm->header + 5);
419
420         av_new_packet(pkt, size);
421         pkt->stream_index = ffm->header[0];
422         if ((unsigned)pkt->stream_index >= s->nb_streams) {
423             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid stream index %d\n", pkt->stream_index);
424             av_free_packet(pkt);
425             ffm->read_state = READ_HEADER;
426             return -1;
427         }
428         pkt->pos = avio_tell(s->pb);
429         if (ffm->header[1] & FLAG_KEY_FRAME)
430             pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
431
432         ffm->read_state = READ_HEADER;
433         if (ffm_read_data(s, pkt->data, size, 0) != size) {
434             /* bad case: desynchronized packet. we cancel all the packet loading */
435             av_free_packet(pkt);
436             return -1;
437         }
438         pkt->pts = AV_RB64(ffm->header+8);
439         if (ffm->header[1] & FLAG_DTS)
440             pkt->dts = pkt->pts - AV_RB32(ffm->header+16);
441         else
442             pkt->dts = pkt->pts;
443         pkt->duration = duration;
444         break;
445     }
446     return 0;
447 }
448
449 /* seek to a given time in the file. The file read pointer is
450    positioned at or before pts. XXX: the following code is quite
451    approximative */
452 static int ffm_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t wanted_pts, int flags)
453 {
454     FFMContext *ffm = s->priv_data;
455     int64_t pos_min, pos_max, pos;
456     int64_t pts_min, pts_max, pts;
457     double pos1;
458
459     av_dlog(s, "wanted_pts=%0.6f\n", wanted_pts / 1000000.0);
460     /* find the position using linear interpolation (better than
461        dichotomy in typical cases) */
462     pos_min = FFM_PACKET_SIZE;
463     pos_max = ffm->file_size - FFM_PACKET_SIZE;
464     while (pos_min <= pos_max) {
465         pts_min = get_dts(s, pos_min);
466         pts_max = get_dts(s, pos_max);
467         /* linear interpolation */
468         pos1 = (double)(pos_max - pos_min) * (double)(wanted_pts - pts_min) /
469             (double)(pts_max - pts_min);
470         pos = (((int64_t)pos1) / FFM_PACKET_SIZE) * FFM_PACKET_SIZE;
471         if (pos <= pos_min)
472             pos = pos_min;
473         else if (pos >= pos_max)
474             pos = pos_max;
475         pts = get_dts(s, pos);
476         /* check if we are lucky */
477         if (pts == wanted_pts) {
478             goto found;
479         } else if (pts > wanted_pts) {
480             pos_max = pos - FFM_PACKET_SIZE;
481         } else {
482             pos_min = pos + FFM_PACKET_SIZE;
483         }
484     }
485     pos = (flags & AVSEEK_FLAG_BACKWARD) ? pos_min : pos_max;
486
487  found:
488     if (ffm_seek1(s, pos) < 0)
489         return -1;
490
491     /* reset read state */
492     ffm->read_state = READ_HEADER;
493     ffm->packet_ptr = ffm->packet;
494     ffm->packet_end = ffm->packet;
495     ffm->first_packet = 1;
496
497     return 0;
498 }
499
500 static int ffm_probe(AVProbeData *p)
501 {
502     if (
503         p->buf[0] == 'F' && p->buf[1] == 'F' && p->buf[2] == 'M' &&
504         p->buf[3] == '1')
505         return AVPROBE_SCORE_MAX + 1;
506     return 0;
507 }
508
509 AVInputFormat ff_ffm_demuxer = {
510     .name           = "ffm",
511     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FFM (AVserver live feed) format"),
512     .priv_data_size = sizeof(FFMContext),
513     .read_probe     = ffm_probe,
514     .read_header    = ffm_read_header,
515     .read_packet    = ffm_read_packet,
516     .read_close     = ffm_close,
517     .read_seek      = ffm_seek,
518 };