avformat/concatdec: set safe mode to enabled instead of auto
[ffmpeg.git] / libavformat / gxf.c
1 /*
2  * GXF demuxer.
3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger
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 <inttypes.h>
23
24 #include "libavutil/channel_layout.h"
25 #include "libavutil/common.h"
26 #include "avformat.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "gxf.h"
29 #include "libavcodec/mpeg12data.h"
30
31 struct gxf_stream_info {
32     int64_t first_field;
33     int64_t last_field;
34     AVRational frames_per_second;
35     int32_t fields_per_frame;
36     int64_t track_aux_data;
37 };
38
39 /**
40  * @brief parse gxf timecode and add it to metadata
41  */
42 static int add_timecode_metadata(AVDictionary **pm, const char *key, uint32_t timecode, int fields_per_frame)
43 {
44    char tmp[128];
45    int field  = timecode & 0xff;
46    int frame  = fields_per_frame ? field / fields_per_frame : field;
47    int second = (timecode >>  8) & 0xff;
48    int minute = (timecode >> 16) & 0xff;
49    int hour   = (timecode >> 24) & 0x1f;
50    int drop   = (timecode >> 29) & 1;
51    // bit 30: color_frame, unused
52    // ignore invalid time code
53    if (timecode >> 31)
54        return 0;
55    snprintf(tmp, sizeof(tmp), "%02d:%02d:%02d%c%02d",
56        hour, minute, second, drop ? ';' : ':', frame);
57    return av_dict_set(pm, key, tmp, 0);
58 }
59
60 /**
61  * @brief parses a packet header, extracting type and length
62  * @param pb AVIOContext to read header from
63  * @param type detected packet type is stored here
64  * @param length detected packet length, excluding header is stored here
65  * @return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
66  */
67 static int parse_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType *type, int *length) {
68     if (avio_rb32(pb))
69         return 0;
70     if (avio_r8(pb) != 1)
71         return 0;
72     *type = avio_r8(pb);
73     *length = avio_rb32(pb);
74     if ((*length >> 24) || *length < 16)
75         return 0;
76     *length -= 16;
77     if (avio_rb32(pb))
78         return 0;
79     if (avio_r8(pb) != 0xe1)
80         return 0;
81     if (avio_r8(pb) != 0xe2)
82         return 0;
83     return 1;
84 }
85
86 /**
87  * @brief check if file starts with a PKT_MAP header
88  */
89 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
90     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
91     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
92     if (!memcmp(p->buf, startcode, sizeof(startcode)) &&
93         !memcmp(&p->buf[16 - sizeof(endcode)], endcode, sizeof(endcode)))
94         return AVPROBE_SCORE_MAX;
95     return 0;
96 }
97
98 /**
99  * @brief gets the stream index for the track with the specified id, creates new
100  *        stream if not found
101  * @param id     id of stream to find / add
102  * @param format stream format identifier
103  */
104 static int get_sindex(AVFormatContext *s, int id, int format) {
105     int i;
106     AVStream *st = NULL;
107     i = ff_find_stream_index(s, id);
108     if (i >= 0)
109         return i;
110     st = avformat_new_stream(s, NULL);
111     if (!st)
112         return AVERROR(ENOMEM);
113     st->id = id;
114     switch (format) {
115         case 3:
116         case 4:
117             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
118             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MJPEG;
119             break;
120         case 13:
121         case 14:
122         case 15:
123         case 16:
124         case 25:
125             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
126             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_DVVIDEO;
127             break;
128         case 11:
129         case 12:
130         case 20:
131             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
132             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
133             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
134             break;
135         case 22:
136         case 23:
137             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
138             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
139             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS; //get keyframe flag etc.
140             break;
141         case 9:
142             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
143             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S24LE;
144             st->codec->channels = 1;
145             st->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
146             st->codec->sample_rate = 48000;
147             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
148             st->codec->block_align = 3 * 1;
149             st->codec->bits_per_coded_sample = 24;
150             break;
151         case 10:
152             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
153             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE;
154             st->codec->channels = 1;
155             st->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
156             st->codec->sample_rate = 48000;
157             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
158             st->codec->block_align = 2 * 1;
159             st->codec->bits_per_coded_sample = 16;
160             break;
161         case 17:
162             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
163             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
164             st->codec->channels = 2;
165             st->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
166             st->codec->sample_rate = 48000;
167             break;
168         case 26: /* AVCi50 / AVCi100 (AVC Intra) */
169         case 29: /* AVCHD */
170             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
171             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_H264;
172             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS;
173             break;
174         // timecode tracks:
175         case 7:
176         case 8:
177         case 24:
178             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_DATA;
179             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_NONE;
180             break;
181         case 30:
182             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
183             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_DNXHD;
184             break;
185         default:
186             st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_UNKNOWN;
187             st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_NONE;
188             break;
189     }
190     return s->nb_streams - 1;
191 }
192
193 /**
194  * @brief filters out interesting tags from material information.
195  * @param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
196  * @param si struct to store collected information into
197  */
198 static void gxf_material_tags(AVIOContext *pb, int *len, struct gxf_stream_info *si) {
199     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
200     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
201     while (*len >= 2) {
202         GXFMatTag tag = avio_r8(pb);
203         int tlen = avio_r8(pb);
204         *len -= 2;
205         if (tlen > *len)
206             return;
207         *len -= tlen;
208         if (tlen == 4) {
209             uint32_t value = avio_rb32(pb);
210             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
211                 si->first_field = value;
212             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
213                 si->last_field = value;
214         } else
215             avio_skip(pb, tlen);
216     }
217 }
218
219 static const AVRational frame_rate_tab[] = {
220     {   60,    1},
221     {60000, 1001},
222     {   50,    1},
223     {   30,    1},
224     {30000, 1001},
225     {   25,    1},
226     {   24,    1},
227     {24000, 1001},
228     {    0,    0},
229 };
230
231 /**
232  * @brief convert fps tag value to AVRational fps
233  * @param fps fps value from tag
234  * @return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
235  */
236 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
237     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
238     return frame_rate_tab[fps - 1];
239 }
240
241 /**
242  * @brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
243  * @param flags UMF flags to convert
244  * @return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
245  */
246 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
247     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
248         {25, 1}, {30000, 1001}};
249     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
250     return map[idx];
251 }
252
253 /**
254  * @brief filters out interesting tags from track information.
255  * @param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
256  * @param si struct to store collected information into
257  */
258 static void gxf_track_tags(AVIOContext *pb, int *len, struct gxf_stream_info *si) {
259     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
260     si->fields_per_frame = 0;
261     si->track_aux_data = 0x80000000;
262     while (*len >= 2) {
263         GXFTrackTag tag = avio_r8(pb);
264         int tlen = avio_r8(pb);
265         *len -= 2;
266         if (tlen > *len)
267             return;
268         *len -= tlen;
269         if (tlen == 4) {
270             uint32_t value = avio_rb32(pb);
271             if (tag == TRACK_FPS)
272                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
273             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
274                 si->fields_per_frame = value;
275         } else if (tlen == 8 && tag == TRACK_AUX)
276             si->track_aux_data = avio_rl64(pb);
277         else
278             avio_skip(pb, tlen);
279     }
280 }
281
282 /**
283  * @brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
284  */
285 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
286     AVIOContext *pb = s->pb;
287     AVStream *st;
288     uint32_t fields_per_map = avio_rl32(pb);
289     uint32_t map_cnt = avio_rl32(pb);
290     int i;
291     pkt_len -= 8;
292     if ((s->flags & AVFMT_FLAG_IGNIDX) || !s->streams) {
293         avio_skip(pb, pkt_len);
294         return;
295     }
296     st = s->streams[0];
297     if (map_cnt > 1000) {
298         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
299                "too many index entries %"PRIu32" (%"PRIx32")\n",
300                map_cnt, map_cnt);
301         map_cnt = 1000;
302     }
303     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
304         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid index length\n");
305         avio_skip(pb, pkt_len);
306         return;
307     }
308     pkt_len -= 4 * map_cnt;
309     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
310     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
311         av_add_index_entry(st, (uint64_t)avio_rl32(pb) * 1024,
312                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
313     avio_skip(pb, pkt_len);
314 }
315
316 static int gxf_header(AVFormatContext *s) {
317     AVIOContext *pb = s->pb;
318     GXFPktType pkt_type;
319     int map_len;
320     int len;
321     AVRational main_timebase = {0, 0};
322     struct gxf_stream_info *si = s->priv_data;
323     int i;
324     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
325         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "map packet not found\n");
326         return 0;
327     }
328     map_len -= 2;
329     if (avio_r8(pb) != 0x0e0 || avio_r8(pb) != 0xff) {
330         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unknown version or invalid map preamble\n");
331         return 0;
332     }
333     map_len -= 2;
334     len = avio_rb16(pb); // length of material data section
335     if (len > map_len) {
336         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "material data longer than map data\n");
337         return 0;
338     }
339     map_len -= len;
340     gxf_material_tags(pb, &len, si);
341     avio_skip(pb, len);
342     map_len -= 2;
343     len = avio_rb16(pb); // length of track description
344     if (len > map_len) {
345         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "track description longer than map data\n");
346         return 0;
347     }
348     map_len -= len;
349     while (len > 0) {
350         int track_type, track_id, track_len;
351         AVStream *st;
352         int idx;
353         len -= 4;
354         track_type = avio_r8(pb);
355         track_id = avio_r8(pb);
356         track_len = avio_rb16(pb);
357         len -= track_len;
358         if (!(track_type & 0x80)) {
359            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track type %x\n", track_type);
360            continue;
361         }
362         track_type &= 0x7f;
363         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
364            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track id %x\n", track_id);
365            continue;
366         }
367         track_id &= 0x3f;
368         gxf_track_tags(pb, &track_len, si);
369         // check for timecode tracks
370         if (track_type == 7 || track_type == 8 || track_type == 24) {
371             add_timecode_metadata(&s->metadata, "timecode",
372                                   si->track_aux_data & 0xffffffff,
373                                   si->fields_per_frame);
374
375         }
376         avio_skip(pb, track_len);
377
378         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
379         if (idx < 0) continue;
380         st = s->streams[idx];
381         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
382             main_timebase.num = si->frames_per_second.den;
383             main_timebase.den = si->frames_per_second.num * 2;
384         }
385         st->start_time = si->first_field;
386         if (si->first_field != AV_NOPTS_VALUE && si->last_field != AV_NOPTS_VALUE)
387             st->duration = si->last_field - si->first_field;
388     }
389     if (len < 0)
390         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid track description length specified\n");
391     if (map_len)
392         avio_skip(pb, map_len);
393     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
394         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost in header\n");
395         return -1;
396     }
397     if (pkt_type == PKT_FLT) {
398         gxf_read_index(s, len);
399         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
400             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost in header\n");
401             return -1;
402         }
403     }
404     if (pkt_type == PKT_UMF) {
405         if (len >= 0x39) {
406             AVRational fps;
407             len -= 0x39;
408             avio_skip(pb, 5); // preamble
409             avio_skip(pb, 0x30); // payload description
410             fps = fps_umf2avr(avio_rl32(pb));
411             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
412                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "No FPS track tag, using UMF fps tag."
413                                           " This might give wrong results.\n");
414                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
415                 main_timebase.num = fps.den;
416                 main_timebase.den = fps.num * 2;
417             }
418
419             if (len >= 0x18) {
420                 len -= 0x18;
421                 avio_skip(pb, 0x10);
422                 add_timecode_metadata(&s->metadata, "timecode_at_mark_in",
423                                       avio_rl32(pb), si->fields_per_frame);
424                 add_timecode_metadata(&s->metadata, "timecode_at_mark_out",
425                                       avio_rl32(pb), si->fields_per_frame);
426             }
427         } else
428             av_log(s, AV_LOG_INFO, "UMF packet too short\n");
429     } else
430         av_log(s, AV_LOG_INFO, "UMF packet missing\n");
431     avio_skip(pb, len);
432     // set a fallback value, 60000/1001 is specified for audio-only files
433     // so use that regardless of why we do not know the video frame rate.
434     if (!main_timebase.num || !main_timebase.den)
435         main_timebase = (AVRational){1001, 60000};
436     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
437         AVStream *st = s->streams[i];
438         avpriv_set_pts_info(st, 32, main_timebase.num, main_timebase.den);
439     }
440     return 0;
441 }
442
443 #define READ_ONE() \
444     { \
445         if (!max_interval-- || avio_feof(pb)) \
446             goto out; \
447         tmp = tmp << 8 | avio_r8(pb); \
448     }
449
450 /**
451  * @brief resync the stream on the next media packet with specified properties
452  * @param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
453  * @param track track id the media packet must belong to, -1 for any
454  * @param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
455  * @return timestamp of packet found
456  */
457 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
458     uint32_t tmp;
459     uint64_t last_pos;
460     uint64_t last_found_pos = 0;
461     int cur_track;
462     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
463     int len;
464     AVIOContext *pb = s->pb;
465     GXFPktType type;
466     tmp = avio_rb32(pb);
467 start:
468     while (tmp)
469         READ_ONE();
470     READ_ONE();
471     if (tmp != 1)
472         goto start;
473     last_pos = avio_tell(pb);
474     if (avio_seek(pb, -5, SEEK_CUR) < 0)
475         goto out;
476     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
477         if (avio_seek(pb, last_pos, SEEK_SET) < 0)
478             goto out;
479         goto start;
480     }
481     avio_r8(pb);
482     cur_track = avio_r8(pb);
483     cur_timestamp = avio_rb32(pb);
484     last_found_pos = avio_tell(pb) - 16 - 6;
485     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
486         if (avio_seek(pb, last_pos, SEEK_SET) >= 0)
487             goto start;
488     }
489 out:
490     if (last_found_pos)
491         avio_seek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
492     return cur_timestamp;
493 }
494
495 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
496     AVIOContext *pb = s->pb;
497     GXFPktType pkt_type;
498     int pkt_len;
499     struct gxf_stream_info *si = s->priv_data;
500
501     while (!pb->eof_reached) {
502         AVStream *st;
503         int track_type, track_id, ret;
504         int field_nr, field_info, skip = 0;
505         int stream_index;
506         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
507             if (!avio_feof(pb))
508                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync lost\n");
509             return -1;
510         }
511         if (pkt_type == PKT_FLT) {
512             gxf_read_index(s, pkt_len);
513             continue;
514         }
515         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
516             avio_skip(pb, pkt_len);
517             continue;
518         }
519         if (pkt_len < 16) {
520             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid media packet length\n");
521             continue;
522         }
523         pkt_len -= 16;
524         track_type = avio_r8(pb);
525         track_id = avio_r8(pb);
526         stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
527         if (stream_index < 0)
528             return stream_index;
529         st = s->streams[stream_index];
530         field_nr = avio_rb32(pb);
531         field_info = avio_rb32(pb);
532         avio_rb32(pb); // "timeline" field number
533         avio_r8(pb); // flags
534         avio_r8(pb); // reserved
535         if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PCM_S24LE ||
536             st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
537             int first = field_info >> 16;
538             int last  = field_info & 0xffff; // last is exclusive
539             int bps = av_get_bits_per_sample(st->codec->codec_id)>>3;
540             if (first <= last && last*bps <= pkt_len) {
541                 avio_skip(pb, first*bps);
542                 skip = pkt_len - last*bps;
543                 pkt_len = (last-first)*bps;
544             } else
545                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid first and last sample values\n");
546         }
547         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
548         if (skip)
549             avio_skip(pb, skip);
550         pkt->stream_index = stream_index;
551         pkt->dts = field_nr;
552
553         //set duration manually for DV or else lavf misdetects the frame rate
554         if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO)
555             pkt->duration = si->fields_per_frame;
556
557         return ret;
558     }
559     return AVERROR_EOF;
560 }
561
562 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
563     int64_t res = 0;
564     uint64_t pos;
565     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
566     AVStream *st = s->streams[0];
567     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
568     int64_t found;
569     int idx;
570     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
571     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
572                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
573     if (idx < 0)
574         return -1;
575     pos = st->index_entries[idx].pos;
576     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
577         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
578     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
579     res = avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET);
580     if (res < 0)
581         return res;
582     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
583     if (FFABS(found - timestamp) > 4)
584         return -1;
585     return 0;
586 }
587
588 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
589                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
590     AVIOContext *pb = s->pb;
591     int64_t res;
592     if (avio_seek(pb, *pos, SEEK_SET) < 0)
593         return AV_NOPTS_VALUE;
594     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
595     *pos = avio_tell(pb);
596     return res;
597 }
598
599 AVInputFormat ff_gxf_demuxer = {
600     .name           = "gxf",
601     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
602     .priv_data_size = sizeof(struct gxf_stream_info),
603     .read_probe     = gxf_probe,
604     .read_header    = gxf_header,
605     .read_packet    = gxf_packet,
606     .read_seek      = gxf_seek,
607     .read_timestamp = gxf_read_timestamp,
608 };