Set st->need_parsing = 2 for MPEG-content.
[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 #include "avformat.h"
22 #include "common.h"
23
24 typedef enum {
25     PKT_MAP = 0xbc,
26     PKT_MEDIA = 0xbf,
27     PKT_EOS = 0xfb,
28     PKT_FLT = 0xfc,
29     PKT_UMF = 0xfd
30 } pkt_type_t;
31
32 typedef enum {
33     MAT_NAME = 0x40,
34     MAT_FIRST_FIELD = 0x41,
35     MAT_LAST_FIELD = 0x42,
36     MAT_MARK_IN = 0x43,
37     MAT_MARK_OUT = 0x44,
38     MAT_SIZE = 0x45
39 } mat_tag_t;
40
41 typedef enum {
42     TRACK_NAME = 0x4c,
43     TRACK_AUX = 0x4d,
44     TRACK_VER = 0x4e,
45     TRACK_MPG_AUX = 0x4f,
46     TRACK_FPS = 0x50,
47     TRACK_LINES = 0x51,
48     TRACK_FPF = 0x52
49 } track_tag_t;
50
51 typedef struct {
52     int64_t first_field;
53     int64_t last_field;
54     AVRational frames_per_second;
55     int32_t fields_per_frame;
56 } st_info_t;
57
58 /**
59  * \brief parses a packet header, extracting type and length
60  * \param pb ByteIOContext to read header from
61  * \param type detected packet type is stored here
62  * \param length detected packet length, excluding header is stored here
63  * \return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
64  */
65 static int parse_packet_header(ByteIOContext *pb, pkt_type_t *type, int *length) {
66     if (get_be32(pb))
67         return 0;
68     if (get_byte(pb) != 1)
69         return 0;
70     *type = get_byte(pb);
71     *length = get_be32(pb);
72     if ((*length >> 24) || *length < 16)
73         return 0;
74     *length -= 16;
75     if (get_be32(pb))
76         return 0;
77     if (get_byte(pb) != 0xe1)
78         return 0;
79     if (get_byte(pb) != 0xe2)
80         return 0;
81     return 1;
82 }
83
84 /**
85  * \brief check if file starts with a PKT_MAP header
86  */
87 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
88     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
89     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
90     if (p->buf_size < 16)
91         return 0;
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 stream 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     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
108         if (s->streams[i]->id == id)
109             return i;
110     }
111     st = av_new_stream(s, id);
112     switch (format) {
113         case 3:
114         case 4:
115             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
116             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MJPEG;
117             break;
118         case 13:
119         case 15:
120             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
121             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
122             break;
123         case 14:
124         case 16:
125             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
126             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
127             break;
128         case 11:
129         case 12:
130         case 20:
131             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
132             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
133             st->need_parsing = 2; // get keyframe flag etc.
134             break;
135         case 22:
136         case 23:
137             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
138             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
139             st->need_parsing = 2; // get keyframe flag etc.
140             break;
141         case 9:
142             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
143             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
144             st->codec->channels = 1;
145             st->codec->sample_rate = 48000;
146             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
147             st->codec->block_align = 3 * 1;
148             st->codec->bits_per_sample = 24;
149             break;
150         case 10:
151             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
152             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
153             st->codec->channels = 1;
154             st->codec->sample_rate = 48000;
155             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
156             st->codec->block_align = 2 * 1;
157             st->codec->bits_per_sample = 16;
158             break;
159         case 17:
160             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
161             st->codec->codec_id = CODEC_ID_AC3;
162             st->codec->channels = 2;
163             st->codec->sample_rate = 48000;
164             break;
165         default:
166             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_UNKNOWN;
167             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
168             break;
169     }
170     return s->nb_streams - 1;
171 }
172
173 /**
174  * \brief filters out interesting tags from material information.
175  * \param len lenght of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
176  * \param si struct to store collected information into
177  */
178 static void gxf_material_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
179     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
180     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
181     while (*len >= 2) {
182         mat_tag_t tag = get_byte(pb);
183         int tlen = get_byte(pb);
184         *len -= 2;
185         if (tlen > *len)
186             return;
187         *len -= tlen;
188         if (tlen == 4) {
189             uint32_t value = get_be32(pb);
190             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
191                 si->first_field = value;
192             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
193                 si->last_field = value;
194         } else
195             url_fskip(pb, tlen);
196     }
197 }
198
199 /**
200  * \brief convert fps tag value to AVRational fps
201  * \param fps fps value from tag
202  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
203  */
204 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
205     extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
206     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
207     return ff_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
208 }
209
210 /**
211  * \brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
212  * \param fps fps value from flags
213  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
214  */
215 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
216     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
217         {25, 1}, {30000, 1001}};
218     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
219     return map[idx];
220 }
221
222 /**
223  * \brief filters out interesting tags from track information.
224  * \param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
225  * \param si struct to store collected information into
226  */
227 static void gxf_track_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
228     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
229     si->fields_per_frame = 0;
230     while (*len >= 2) {
231         track_tag_t tag = get_byte(pb);
232         int tlen = get_byte(pb);
233         *len -= 2;
234         if (tlen > *len)
235             return;
236         *len -= tlen;
237         if (tlen == 4) {
238             uint32_t value = get_be32(pb);
239             if (tag == TRACK_FPS)
240                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
241             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
242                 si->fields_per_frame = value;
243         } else
244             url_fskip(pb, tlen);
245     }
246 }
247
248 /**
249  * \brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
250  */
251 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
252     ByteIOContext *pb = &s->pb;
253     AVStream *st = s->streams[0];
254     uint32_t fields_per_map = get_le32(pb);
255     uint32_t map_cnt = get_le32(pb);
256     int i;
257     pkt_len -= 8;
258     if (map_cnt > 1000) {
259         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
260         map_cnt = 1000;
261     }
262     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
263         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid index length\n");
264         url_fskip(pb, pkt_len);
265         return;
266     }
267     pkt_len -= 4 * map_cnt;
268     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
269     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
270         av_add_index_entry(st, (uint64_t)get_le32(pb) * 1024,
271                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
272     url_fskip(pb, pkt_len);
273 }
274
275 static int gxf_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) {
276     ByteIOContext *pb = &s->pb;
277     pkt_type_t pkt_type;
278     int map_len;
279     int len;
280     AVRational main_timebase = {0, 0};
281     st_info_t si;
282     int i;
283     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
284         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: map packet not found\n");
285         return 0;
286     }
287     map_len -= 2;
288     if (get_byte(pb) != 0x0e0 || get_byte(pb) != 0xff) {
289         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: unknown version or invalid map preamble\n");
290         return 0;
291     }
292     map_len -= 2;
293     len = get_be16(pb); // length of material data section
294     if (len > map_len) {
295         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: material data longer than map data\n");
296         return 0;
297     }
298     map_len -= len;
299     gxf_material_tags(pb, &len, &si);
300     url_fskip(pb, len);
301     map_len -= 2;
302     len = get_be16(pb); // length of track description
303     if (len > map_len) {
304         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: track description longer than map data\n");
305         return 0;
306     }
307     map_len -= len;
308     while (len > 0) {
309         int track_type, track_id, track_len;
310         AVStream *st;
311         int idx;
312         len -= 4;
313         track_type = get_byte(pb);
314         track_id = get_byte(pb);
315         track_len = get_be16(pb);
316         len -= track_len;
317         gxf_track_tags(pb, &track_len, &si);
318         url_fskip(pb, track_len);
319         if (!(track_type & 0x80)) {
320            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track type %x\n", track_type);
321            continue;
322         }
323         track_type &= 0x7f;
324         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
325            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track id %x\n", track_id);
326            continue;
327         }
328         track_id &= 0x3f;
329         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
330         if (idx < 0) continue;
331         st = s->streams[idx];
332         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
333             main_timebase.num = si.frames_per_second.den;
334             main_timebase.den = si.frames_per_second.num * si.fields_per_frame;
335         }
336         st->start_time = si.first_field;
337         if (si.first_field != AV_NOPTS_VALUE && si.last_field != AV_NOPTS_VALUE)
338             st->duration = si.last_field - si.first_field;
339     }
340     if (len < 0)
341         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track description length specified\n");
342     if (map_len)
343         url_fskip(pb, map_len);
344     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
345         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
346         return -1;
347     }
348     if (pkt_type == PKT_FLT) {
349         gxf_read_index(s, len);
350         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
351             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
352             return -1;
353         }
354     }
355     if (pkt_type == PKT_UMF) {
356         if (len >= 9) {
357             AVRational fps;
358             len -= 9;
359             url_fskip(pb, 5);
360             fps = fps_umf2avr(get_le32(pb));
361             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
362                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
363                 main_timebase.num = fps.den;
364                 main_timebase.den = fps.num;
365             }
366         } else
367             av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet too short\n");
368     } else
369         av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet missing\n");
370     url_fskip(pb, len);
371     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
372         AVStream *st = s->streams[i];
373         if (main_timebase.num && main_timebase.den)
374             st->time_base = main_timebase;
375         else {
376             st->start_time = st->duration = AV_NOPTS_VALUE;
377         }
378     }
379     return 0;
380 }
381
382 #define READ_ONE() \
383     { \
384         if (!max_interval-- || url_feof(pb)) \
385             goto out; \
386         tmp = tmp << 8 | get_byte(pb); \
387     }
388
389 /**
390  * \brief resync the stream on the next media packet with specified properties
391  * \param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
392  * \param track track id the media packet must belong to, -1 for any
393  * \param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
394  * \return timestamp of packet found
395  */
396 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
397     uint32_t tmp;
398     uint64_t last_pos;
399     uint64_t last_found_pos = 0;
400     int cur_track;
401     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
402     int len;
403     ByteIOContext *pb = &s->pb;
404     pkt_type_t type;
405     tmp = get_be32(pb);
406 start:
407     while (tmp)
408         READ_ONE();
409     READ_ONE();
410     if (tmp != 1)
411         goto start;
412     last_pos = url_ftell(pb);
413     url_fseek(pb, -5, SEEK_CUR);
414     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
415         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
416         goto start;
417     }
418     get_byte(pb);
419     cur_track = get_byte(pb);
420     cur_timestamp = get_be32(pb);
421     last_found_pos = url_ftell(pb) - 16 - 6;
422     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
423         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
424         goto start;
425     }
426 out:
427     if (last_found_pos)
428         url_fseek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
429     return cur_timestamp;
430 }
431
432 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
433     ByteIOContext *pb = &s->pb;
434     pkt_type_t pkt_type;
435     int pkt_len;
436     while (!url_feof(pb)) {
437         int track_type, track_id, ret;
438         int field_nr;
439         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
440             if (!url_feof(pb))
441                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost\n");
442             return -1;
443         }
444         if (pkt_type == PKT_FLT) {
445             gxf_read_index(s, pkt_len);
446             continue;
447         }
448         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
449             url_fskip(pb, pkt_len);
450             continue;
451         }
452         if (pkt_len < 16) {
453             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid media packet length\n");
454             continue;
455         }
456         pkt_len -= 16;
457         track_type = get_byte(pb);
458         track_id = get_byte(pb);
459         field_nr = get_be32(pb);
460         get_be32(pb); // field information
461         get_be32(pb); // "timeline" field number
462         get_byte(pb); // flags
463         get_byte(pb); // reserved
464         // NOTE: there is also data length information in the
465         // field information, it might be better to take this into account
466         // as well.
467         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
468         pkt->stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
469         pkt->dts = field_nr;
470         return ret;
471     }
472     return AVERROR_IO;
473 }
474
475 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
476     uint64_t pos;
477     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
478     AVStream *st = s->streams[0];
479     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
480     int64_t found;
481     int idx;
482     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
483     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
484                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
485     if (idx < 0)
486         return -1;
487     pos = st->index_entries[idx].pos;
488     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
489         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
490     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
491     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
492     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
493     if (FFABS(found - timestamp) > 4)
494         return -1;
495     return 0;
496 }
497
498 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
499                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
500     ByteIOContext *pb = &s->pb;
501     int64_t res;
502     url_fseek(pb, *pos, SEEK_SET);
503     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
504     *pos = url_ftell(pb);
505     return res;
506 }
507
508 AVInputFormat gxf_demuxer = {
509     "gxf",
510     "GXF format",
511     0,
512     gxf_probe,
513     gxf_header,
514     gxf_packet,
515     NULL,
516     gxf_seek,
517     gxf_read_timestamp,
518 };