fix pts handling in ffm
[ffmpeg.git] / libavformat / ffmdec.c
1 /*
2  * FFM (ffserver live feed) demuxer
3  * Copyright (c) 2001 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "avformat.h"
23 #include "ffm.h"
24 #ifdef CONFIG_FFSERVER
25 #include <unistd.h>
26
27 offset_t ffm_read_write_index(int fd)
28 {
29     uint8_t buf[8];
30
31     lseek(fd, 8, SEEK_SET);
32     read(fd, buf, 8);
33     return AV_RB64(buf);
34 }
35
36 void ffm_write_write_index(int fd, offset_t pos)
37 {
38     uint8_t buf[8];
39     int i;
40
41     for(i=0;i<8;i++)
42         buf[i] = (pos >> (56 - i * 8)) & 0xff;
43     lseek(fd, 8, SEEK_SET);
44     write(fd, buf, 8);
45 }
46
47 void ffm_set_write_index(AVFormatContext *s, offset_t pos, offset_t file_size)
48 {
49     FFMContext *ffm = s->priv_data;
50     ffm->write_index = pos;
51     ffm->file_size = file_size;
52 }
53 #endif // CONFIG_FFSERVER
54
55 static int ffm_is_avail_data(AVFormatContext *s, int size)
56 {
57     FFMContext *ffm = s->priv_data;
58     offset_t pos, avail_size;
59     int len;
60
61     len = ffm->packet_end - ffm->packet_ptr;
62     if (size <= len)
63         return 1;
64     pos = url_ftell(s->pb);
65     if (pos == ffm->write_index) {
66         /* exactly at the end of stream */
67         return 0;
68     } else if (pos < ffm->write_index) {
69         avail_size = ffm->write_index - pos;
70     } else {
71         avail_size = (ffm->file_size - pos) + (ffm->write_index - FFM_PACKET_SIZE);
72     }
73     avail_size = (avail_size / ffm->packet_size) * (ffm->packet_size - FFM_HEADER_SIZE) + len;
74     if (size <= avail_size)
75         return 1;
76     else
77         return 0;
78 }
79
80 /* first is true if we read the frame header */
81 static int ffm_read_data(AVFormatContext *s,
82                          uint8_t *buf, int size, int header)
83 {
84     FFMContext *ffm = s->priv_data;
85     ByteIOContext *pb = s->pb;
86     int len, fill_size, size1, frame_offset;
87
88     size1 = size;
89     while (size > 0) {
90     redo:
91         len = ffm->packet_end - ffm->packet_ptr;
92         if (len < 0)
93             return -1;
94         if (len > size)
95             len = size;
96         if (len == 0) {
97             if (url_ftell(pb) == ffm->file_size)
98                 url_fseek(pb, ffm->packet_size, SEEK_SET);
99     retry_read:
100             get_be16(pb); /* PACKET_ID */
101             fill_size = get_be16(pb);
102             ffm->pts = get_be64(pb);
103             ffm->first_frame_in_packet = 1;
104             frame_offset = get_be16(pb);
105             get_buffer(pb, ffm->packet, ffm->packet_size - FFM_HEADER_SIZE);
106             ffm->packet_end = ffm->packet + (ffm->packet_size - FFM_HEADER_SIZE - fill_size);
107             if (ffm->packet_end < ffm->packet || frame_offset < 0)
108                 return -1;
109             /* if first packet or resynchronization packet, we must
110                handle it specifically */
111             if (ffm->first_packet || (frame_offset & 0x8000)) {
112                 if (!frame_offset) {
113                     /* This packet has no frame headers in it */
114                     if (url_ftell(pb) >= ffm->packet_size * 3) {
115                         url_fseek(pb, -ffm->packet_size * 2, SEEK_CUR);
116                         goto retry_read;
117                     }
118                     /* This is bad, we cannot find a valid frame header */
119                     return 0;
120                 }
121                 ffm->first_packet = 0;
122                 if ((frame_offset & 0x7fff) < FFM_HEADER_SIZE)
123                     return -1;
124                 ffm->packet_ptr = ffm->packet + (frame_offset & 0x7fff) - FFM_HEADER_SIZE;
125                 if (!header)
126                     break;
127             } else {
128                 ffm->packet_ptr = ffm->packet;
129             }
130             goto redo;
131         }
132         memcpy(buf, ffm->packet_ptr, len);
133         buf += len;
134         ffm->packet_ptr += len;
135         size -= len;
136         header = 0;
137     }
138     return size1 - size;
139 }
140
141 //#define DEBUG_SEEK
142
143 /* pos is between 0 and file_size - FFM_PACKET_SIZE. It is translated
144    by the write position inside this function */
145 static void ffm_seek1(AVFormatContext *s, offset_t pos1)
146 {
147     FFMContext *ffm = s->priv_data;
148     ByteIOContext *pb = s->pb;
149     offset_t pos;
150
151     pos = pos1 + ffm->write_index;
152     if (pos >= ffm->file_size)
153         pos -= (ffm->file_size - FFM_PACKET_SIZE);
154 #ifdef DEBUG_SEEK
155     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "seek to %"PRIx64" -> %"PRIx64"\n", pos1, pos);
156 #endif
157     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
158 }
159
160 static int64_t get_pts(AVFormatContext *s, offset_t pos)
161 {
162     ByteIOContext *pb = s->pb;
163     int64_t pts;
164
165     ffm_seek1(s, pos);
166     url_fskip(pb, 4);
167     pts = get_be64(pb);
168 #ifdef DEBUG_SEEK
169     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "pts=%0.6f\n", pts / 1000000.0);
170 #endif
171     return pts;
172 }
173
174 static void adjust_write_index(AVFormatContext *s)
175 {
176     FFMContext *ffm = s->priv_data;
177     ByteIOContext *pb = s->pb;
178     int64_t pts;
179     //offset_t orig_write_index = ffm->write_index;
180     offset_t pos_min, pos_max;
181     int64_t pts_start;
182     offset_t ptr = url_ftell(pb);
183
184
185     pos_min = 0;
186     pos_max = ffm->file_size - 2 * FFM_PACKET_SIZE;
187
188     pts_start = get_pts(s, pos_min);
189
190     pts = get_pts(s, pos_max);
191
192     if (pts - 100000 > pts_start)
193         goto end;
194
195     ffm->write_index = FFM_PACKET_SIZE;
196
197     pts_start = get_pts(s, pos_min);
198
199     pts = get_pts(s, pos_max);
200
201     if (pts - 100000 <= pts_start) {
202         while (1) {
203             offset_t newpos;
204             int64_t newpts;
205
206             newpos = ((pos_max + pos_min) / (2 * FFM_PACKET_SIZE)) * FFM_PACKET_SIZE;
207
208             if (newpos == pos_min)
209                 break;
210
211             newpts = get_pts(s, newpos);
212
213             if (newpts - 100000 <= pts) {
214                 pos_max = newpos;
215                 pts = newpts;
216             } else {
217                 pos_min = newpos;
218             }
219         }
220         ffm->write_index += pos_max;
221     }
222
223     //printf("Adjusted write index from %"PRId64" to %"PRId64": pts=%0.6f\n", orig_write_index, ffm->write_index, pts / 1000000.);
224     //printf("pts range %0.6f - %0.6f\n", get_pts(s, 0) / 1000000. , get_pts(s, ffm->file_size - 2 * FFM_PACKET_SIZE) / 1000000. );
225
226  end:
227     url_fseek(pb, ptr, SEEK_SET);
228 }
229
230
231 static int ffm_read_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap)
232 {
233     FFMContext *ffm = s->priv_data;
234     AVStream *st;
235     ByteIOContext *pb = s->pb;
236     AVCodecContext *codec;
237     int i, nb_streams;
238     uint32_t tag;
239
240     /* header */
241     tag = get_le32(pb);
242     if (tag != MKTAG('F', 'F', 'M', '1'))
243         goto fail;
244     ffm->packet_size = get_be32(pb);
245     if (ffm->packet_size != FFM_PACKET_SIZE)
246         goto fail;
247     ffm->write_index = get_be64(pb);
248     /* get also filesize */
249     if (!url_is_streamed(pb)) {
250         ffm->file_size = url_fsize(pb);
251         adjust_write_index(s);
252     } else {
253         ffm->file_size = (UINT64_C(1) << 63) - 1;
254     }
255
256     nb_streams = get_be32(pb);
257     get_be32(pb); /* total bitrate */
258     /* read each stream */
259     for(i=0;i<nb_streams;i++) {
260         char rc_eq_buf[128];
261
262         st = av_new_stream(s, 0);
263         if (!st)
264             goto fail;
265         s->streams[i] = st;
266
267         av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000000);
268
269         codec = st->codec;
270         /* generic info */
271         codec->codec_id = get_be32(pb);
272         codec->codec_type = get_byte(pb); /* codec_type */
273         codec->bit_rate = get_be32(pb);
274         st->quality = get_be32(pb);
275         codec->flags = get_be32(pb);
276         codec->flags2 = get_be32(pb);
277         codec->debug = get_be32(pb);
278         /* specific info */
279         switch(codec->codec_type) {
280         case CODEC_TYPE_VIDEO:
281             codec->time_base.num = get_be32(pb);
282             codec->time_base.den = get_be32(pb);
283             codec->width = get_be16(pb);
284             codec->height = get_be16(pb);
285             codec->gop_size = get_be16(pb);
286             codec->pix_fmt = get_be32(pb);
287             codec->qmin = get_byte(pb);
288             codec->qmax = get_byte(pb);
289             codec->max_qdiff = get_byte(pb);
290             codec->qcompress = get_be16(pb) / 10000.0;
291             codec->qblur = get_be16(pb) / 10000.0;
292             codec->bit_rate_tolerance = get_be32(pb);
293             codec->rc_eq = av_strdup(get_strz(pb, rc_eq_buf, sizeof(rc_eq_buf)));
294             codec->rc_max_rate = get_be32(pb);
295             codec->rc_min_rate = get_be32(pb);
296             codec->rc_buffer_size = get_be32(pb);
297             codec->i_quant_factor = av_int2dbl(get_be64(pb));
298             codec->b_quant_factor = av_int2dbl(get_be64(pb));
299             codec->i_quant_offset = av_int2dbl(get_be64(pb));
300             codec->b_quant_offset = av_int2dbl(get_be64(pb));
301             codec->dct_algo = get_be32(pb);
302             codec->strict_std_compliance = get_be32(pb);
303             codec->max_b_frames = get_be32(pb);
304             codec->luma_elim_threshold = get_be32(pb);
305             codec->chroma_elim_threshold = get_be32(pb);
306             codec->mpeg_quant = get_be32(pb);
307             codec->intra_dc_precision = get_be32(pb);
308             codec->me_method = get_be32(pb);
309             codec->mb_decision = get_be32(pb);
310             codec->nsse_weight = get_be32(pb);
311             codec->frame_skip_cmp = get_be32(pb);
312             codec->rc_buffer_aggressivity = av_int2dbl(get_be64(pb));
313             codec->codec_tag = get_be32(pb);
314             break;
315         case CODEC_TYPE_AUDIO:
316             codec->sample_rate = get_be32(pb);
317             codec->channels = get_le16(pb);
318             codec->frame_size = get_le16(pb);
319             break;
320         default:
321             goto fail;
322         }
323
324     }
325
326     /* get until end of block reached */
327     while ((url_ftell(pb) % ffm->packet_size) != 0)
328         get_byte(pb);
329
330     /* init packet demux */
331     ffm->packet_ptr = ffm->packet;
332     ffm->packet_end = ffm->packet;
333     ffm->frame_offset = 0;
334     ffm->pts = 0;
335     ffm->read_state = READ_HEADER;
336     ffm->first_packet = 1;
337     return 0;
338  fail:
339     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
340         st = s->streams[i];
341         if (st) {
342             av_freep(&st->priv_data);
343             av_free(st);
344         }
345     }
346     return -1;
347 }
348
349 /* return < 0 if eof */
350 static int ffm_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
351 {
352     int size;
353     FFMContext *ffm = s->priv_data;
354     int duration;
355
356     switch(ffm->read_state) {
357     case READ_HEADER:
358         if (!ffm_is_avail_data(s, FRAME_HEADER_SIZE)) {
359             return AVERROR(EAGAIN);
360         }
361         dprintf(s, "pos=%08"PRIx64" spos=%"PRIx64", write_index=%"PRIx64" size=%"PRIx64"\n",
362                url_ftell(s->pb), s->pb.pos, ffm->write_index, ffm->file_size);
363         if (ffm_read_data(s, ffm->header, FRAME_HEADER_SIZE, 1) !=
364             FRAME_HEADER_SIZE)
365             return AVERROR(EAGAIN);
366 #if 0
367         av_hexdump_log(s, AV_LOG_DEBUG, ffm->header, FRAME_HEADER_SIZE);
368 #endif
369         ffm->read_state = READ_DATA;
370         /* fall thru */
371     case READ_DATA:
372         size = AV_RB24(ffm->header + 2);
373         if (!ffm_is_avail_data(s, size)) {
374             return AVERROR(EAGAIN);
375         }
376
377         duration = AV_RB24(ffm->header + 5);
378
379         av_new_packet(pkt, size);
380         pkt->stream_index = ffm->header[0];
381         if ((unsigned)pkt->stream_index >= s->nb_streams) {
382             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid stream index %d\n", pkt->stream_index);
383             av_free_packet(pkt);
384             ffm->read_state = READ_HEADER;
385             return AVERROR(EAGAIN);
386         }
387         pkt->pos = url_ftell(s->pb);
388         if (ffm->header[1] & FLAG_KEY_FRAME)
389             pkt->flags |= PKT_FLAG_KEY;
390
391         ffm->read_state = READ_HEADER;
392         if (ffm_read_data(s, pkt->data, size, 0) != size) {
393             /* bad case: desynchronized packet. we cancel all the packet loading */
394             av_free_packet(pkt);
395             return AVERROR(EAGAIN);
396         }
397         if (ffm->first_frame_in_packet)
398         {
399             pkt->pts = ffm->pts;
400             ffm->first_frame_in_packet = 0;
401         }
402         pkt->duration = duration;
403         break;
404     }
405     return 0;
406 }
407
408 /* seek to a given time in the file. The file read pointer is
409    positioned at or before pts. XXX: the following code is quite
410    approximative */
411 static int ffm_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t wanted_pts, int flags)
412 {
413     FFMContext *ffm = s->priv_data;
414     offset_t pos_min, pos_max, pos;
415     int64_t pts_min, pts_max, pts;
416     double pos1;
417
418 #ifdef DEBUG_SEEK
419     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "wanted_pts=%0.6f\n", wanted_pts / 1000000.0);
420 #endif
421     /* find the position using linear interpolation (better than
422        dichotomy in typical cases) */
423     pos_min = 0;
424     pos_max = ffm->file_size - 2 * FFM_PACKET_SIZE;
425     while (pos_min <= pos_max) {
426         pts_min = get_pts(s, pos_min);
427         pts_max = get_pts(s, pos_max);
428         /* linear interpolation */
429         pos1 = (double)(pos_max - pos_min) * (double)(wanted_pts - pts_min) /
430             (double)(pts_max - pts_min);
431         pos = (((int64_t)pos1) / FFM_PACKET_SIZE) * FFM_PACKET_SIZE;
432         if (pos <= pos_min)
433             pos = pos_min;
434         else if (pos >= pos_max)
435             pos = pos_max;
436         pts = get_pts(s, pos);
437         /* check if we are lucky */
438         if (pts == wanted_pts) {
439             goto found;
440         } else if (pts > wanted_pts) {
441             pos_max = pos - FFM_PACKET_SIZE;
442         } else {
443             pos_min = pos + FFM_PACKET_SIZE;
444         }
445     }
446     pos = (flags & AVSEEK_FLAG_BACKWARD) ? pos_min : pos_max;
447     if (pos > 0)
448         pos -= FFM_PACKET_SIZE;
449  found:
450     ffm_seek1(s, pos);
451
452     /* reset read state */
453     ffm->read_state = READ_HEADER;
454     ffm->packet_ptr = ffm->packet;
455     ffm->packet_end = ffm->packet;
456     ffm->first_packet = 1;
457
458     return 0;
459 }
460
461 static int ffm_read_close(AVFormatContext *s)
462 {
463     AVStream *st;
464     int i;
465
466     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
467         st = s->streams[i];
468         av_freep(&st->priv_data);
469     }
470     return 0;
471 }
472
473 static int ffm_probe(AVProbeData *p)
474 {
475     if (
476         p->buf[0] == 'F' && p->buf[1] == 'F' && p->buf[2] == 'M' &&
477         p->buf[3] == '1')
478         return AVPROBE_SCORE_MAX + 1;
479     return 0;
480 }
481
482 AVInputFormat ffm_demuxer = {
483     "ffm",
484     NULL_IF_CONFIG_SMALL("ffm format"),
485     sizeof(FFMContext),
486     ffm_probe,
487     ffm_read_header,
488     ffm_read_packet,
489     ffm_read_close,
490     ffm_seek,
491 };