Maybe fix gcc 2.95
[ffmpeg.git] / libavformat / mpeg.c
1 /*
2  * MPEG1/2 demuxer
3  * Copyright (c) 2000, 2001, 2002 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 "mpeg.h"
24
25 //#define DEBUG_SEEK
26
27 #undef NDEBUG
28 #include <assert.h>
29
30 /*********************************************/
31 /* demux code */
32
33 #define MAX_SYNC_SIZE 100000
34
35 static int check_pes(uint8_t *p, uint8_t *end){
36     int pes1;
37     int pes2=      (p[3] & 0xC0) == 0x80
38                 && (p[4] & 0xC0) != 0x40
39                 &&((p[4] & 0xC0) == 0x00 || (p[4]&0xC0)>>2 == (p[6]&0xF0));
40
41     for(p+=3; p<end && *p == 0xFF; p++);
42     if((*p&0xC0) == 0x40) p+=2;
43     if((*p&0xF0) == 0x20){
44         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&1;
45     }else if((*p&0xF0) == 0x30){
46         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&p[5]&p[7]&p[9]&1;
47     }else
48         pes1 = *p == 0x0F;
49
50     return pes1||pes2;
51 }
52
53 static int mpegps_probe(AVProbeData *p)
54 {
55     uint32_t code= -1;
56     int sys=0, pspack=0, priv1=0, vid=0, audio=0, invalid=0;
57     int i;
58     int score=0;
59
60     for(i=0; i<p->buf_size; i++){
61         code = (code<<8) + p->buf[i];
62         if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
63             int pes= check_pes(p->buf+i, p->buf+p->buf_size);
64
65             if(code == SYSTEM_HEADER_START_CODE) sys++;
66             else if(code == PRIVATE_STREAM_1)    priv1++;
67             else if(code == PACK_START_CODE)     pspack++;
68             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID &&  pes) vid++;
69             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID &&  pes) audio++;
70
71             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID && !pes) invalid++;
72             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID && !pes) invalid++;
73         }
74     }
75
76     if(vid+audio > invalid)     /* invalid VDR files nd short PES streams */
77         score= AVPROBE_SCORE_MAX/4;
78
79 //av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %d %d %d %d %d len:%d\n", sys, priv1, pspack,vid, audio, invalid, p->buf_size);
80     if(sys>invalid && sys*9 <= pspack*10)
81         return pspack > 2 ? AVPROBE_SCORE_MAX/2+2 : AVPROBE_SCORE_MAX/4; // +1 for .mpg
82     if(pspack > invalid && (priv1+vid+audio)*10 >= pspack*9)
83         return pspack > 2 ? AVPROBE_SCORE_MAX/2+2 : AVPROBE_SCORE_MAX/4; // +1 for .mpg
84     if((!!vid ^ !!audio) && (audio > 4 || vid > 1) && !sys && !pspack && p->buf_size>2048 && vid + audio > invalid) /* PES stream */
85         return (audio > 12 || vid > 3) ? AVPROBE_SCORE_MAX/2+2 : AVPROBE_SCORE_MAX/4;
86
87     //02-Penguin.flac has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:1
88     //mp3_misidentified_2.mp3 has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:6
89     return score;
90 }
91
92
93 typedef struct MpegDemuxContext {
94     int32_t header_state;
95     unsigned char psm_es_type[256];
96     int sofdec;
97 } MpegDemuxContext;
98
99 static int mpegps_read_header(AVFormatContext *s,
100                               AVFormatParameters *ap)
101 {
102     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
103     const char *sofdec = "Sofdec";
104     int v, i = 0;
105
106     m->header_state = 0xff;
107     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
108
109     m->sofdec = -1;
110     do {
111         v = get_byte(s->pb);
112         m->header_state = m->header_state << 8 | v;
113         m->sofdec++;
114     } while (v == sofdec[i] && i++ < 6);
115
116     m->sofdec = (m->sofdec == 6) ? 1 : 0;
117
118     /* no need to do more */
119     return 0;
120 }
121
122 static int64_t get_pts(ByteIOContext *pb, int c)
123 {
124     uint8_t buf[5];
125
126     buf[0] = c<0 ? get_byte(pb) : c;
127     get_buffer(pb, buf+1, 4);
128
129     return ff_parse_pes_pts(buf);
130 }
131
132 static int find_next_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr,
133                                 int32_t *header_state)
134 {
135     unsigned int state, v;
136     int val, n;
137
138     state = *header_state;
139     n = *size_ptr;
140     while (n > 0) {
141         if (url_feof(pb))
142             break;
143         v = get_byte(pb);
144         n--;
145         if (state == 0x000001) {
146             state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
147             val = state;
148             goto found;
149         }
150         state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
151     }
152     val = -1;
153  found:
154     *header_state = state;
155     *size_ptr = n;
156     return val;
157 }
158
159 #if 0 /* unused, remove? */
160 /* XXX: optimize */
161 static int find_prev_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr)
162 {
163     int64_t pos, pos_start;
164     int max_size, start_code;
165
166     max_size = *size_ptr;
167     pos_start = url_ftell(pb);
168
169     /* in order to go faster, we fill the buffer */
170     pos = pos_start - 16386;
171     if (pos < 0)
172         pos = 0;
173     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
174     get_byte(pb);
175
176     pos = pos_start;
177     for(;;) {
178         pos--;
179         if (pos < 0 || (pos_start - pos) >= max_size) {
180             start_code = -1;
181             goto the_end;
182         }
183         url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
184         start_code = get_be32(pb);
185         if ((start_code & 0xffffff00) == 0x100)
186             break;
187     }
188  the_end:
189     *size_ptr = pos_start - pos;
190     return start_code;
191 }
192 #endif
193
194 /**
195  * Extracts stream types from a program stream map
196  * According to ISO/IEC 13818-1 ('MPEG-2 Systems') table 2-35
197  *
198  * @return number of bytes occupied by PSM in the bitstream
199  */
200 static long mpegps_psm_parse(MpegDemuxContext *m, ByteIOContext *pb)
201 {
202     int psm_length, ps_info_length, es_map_length;
203
204     psm_length = get_be16(pb);
205     get_byte(pb);
206     get_byte(pb);
207     ps_info_length = get_be16(pb);
208
209     /* skip program_stream_info */
210     url_fskip(pb, ps_info_length);
211     es_map_length = get_be16(pb);
212
213     /* at least one es available? */
214     while (es_map_length >= 4){
215         unsigned char type      = get_byte(pb);
216         unsigned char es_id     = get_byte(pb);
217         uint16_t es_info_length = get_be16(pb);
218         /* remember mapping from stream id to stream type */
219         m->psm_es_type[es_id] = type;
220         /* skip program_stream_info */
221         url_fskip(pb, es_info_length);
222         es_map_length -= 4 + es_info_length;
223     }
224     get_be32(pb); /* crc32 */
225     return 2 + psm_length;
226 }
227
228 /* read the next PES header. Return its position in ppos
229    (if not NULL), and its start code, pts and dts.
230  */
231 static int mpegps_read_pes_header(AVFormatContext *s,
232                                   int64_t *ppos, int *pstart_code,
233                                   int64_t *ppts, int64_t *pdts)
234 {
235     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
236     int len, size, startcode, c, flags, header_len;
237     int pes_ext, ext2_len, id_ext, skip;
238     int64_t pts, dts;
239     int64_t last_sync= url_ftell(s->pb);
240
241  error_redo:
242         url_fseek(s->pb, last_sync, SEEK_SET);
243  redo:
244         /* next start code (should be immediately after) */
245         m->header_state = 0xff;
246         size = MAX_SYNC_SIZE;
247         startcode = find_next_start_code(s->pb, &size, &m->header_state);
248         last_sync = url_ftell(s->pb);
249     //printf("startcode=%x pos=0x%"PRIx64"\n", startcode, url_ftell(s->pb));
250     if (startcode < 0){
251         if(url_feof(s->pb))
252             return AVERROR_EOF;
253         //FIXME we should remember header_state
254         return AVERROR(EAGAIN);
255     }
256
257     if (startcode == PACK_START_CODE)
258         goto redo;
259     if (startcode == SYSTEM_HEADER_START_CODE)
260         goto redo;
261     if (startcode == PADDING_STREAM) {
262         url_fskip(s->pb, get_be16(s->pb));
263         goto redo;
264     }
265     if (startcode == PRIVATE_STREAM_2) {
266         len = get_be16(s->pb);
267         if (!m->sofdec) {
268             while (len-- >= 6) {
269                 if (get_byte(s->pb) == 'S') {
270                     uint8_t buf[5];
271                     get_buffer(s->pb, buf, sizeof(buf));
272                     m->sofdec = !memcmp(buf, "ofdec", 5);
273                     len -= sizeof(buf);
274                     break;
275                 }
276             }
277             m->sofdec -= !m->sofdec;
278         }
279         url_fskip(s->pb, len);
280         goto redo;
281     }
282     if (startcode == PROGRAM_STREAM_MAP) {
283         mpegps_psm_parse(m, s->pb);
284         goto redo;
285     }
286
287     /* find matching stream */
288     if (!((startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) ||
289           (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) ||
290           (startcode == 0x1bd) || (startcode == 0x1fd)))
291         goto redo;
292     if (ppos) {
293         *ppos = url_ftell(s->pb) - 4;
294     }
295     len = get_be16(s->pb);
296     pts =
297     dts = AV_NOPTS_VALUE;
298     /* stuffing */
299     for(;;) {
300         if (len < 1)
301             goto error_redo;
302         c = get_byte(s->pb);
303         len--;
304         /* XXX: for mpeg1, should test only bit 7 */
305         if (c != 0xff)
306             break;
307     }
308     if ((c & 0xc0) == 0x40) {
309         /* buffer scale & size */
310         get_byte(s->pb);
311         c = get_byte(s->pb);
312         len -= 2;
313     }
314     if ((c & 0xe0) == 0x20) {
315         dts = pts = get_pts(s->pb, c);
316         len -= 4;
317         if (c & 0x10){
318             dts = get_pts(s->pb, -1);
319             len -= 5;
320         }
321     } else if ((c & 0xc0) == 0x80) {
322         /* mpeg 2 PES */
323 #if 0 /* some streams have this field set for no apparent reason */
324         if ((c & 0x30) != 0) {
325             /* Encrypted multiplex not handled */
326             goto redo;
327         }
328 #endif
329         flags = get_byte(s->pb);
330         header_len = get_byte(s->pb);
331         len -= 2;
332         if (header_len > len)
333             goto error_redo;
334         len -= header_len;
335         if (flags & 0x80) {
336             dts = pts = get_pts(s->pb, -1);
337             header_len -= 5;
338             if (flags & 0x40) {
339                 dts = get_pts(s->pb, -1);
340                 header_len -= 5;
341             }
342         }
343         if (flags & 0x3f && header_len == 0){
344             flags &= 0xC0;
345             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Further flags set but no bytes left\n");
346         }
347         if (flags & 0x01) { /* PES extension */
348             pes_ext = get_byte(s->pb);
349             header_len--;
350             /* Skip PES private data, program packet sequence counter and P-STD buffer */
351             skip = (pes_ext >> 4) & 0xb;
352             skip += skip & 0x9;
353             if (pes_ext & 0x40 || skip > header_len){
354                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "pes_ext %X is invalid\n", pes_ext);
355                 pes_ext=skip=0;
356             }
357             url_fskip(s->pb, skip);
358             header_len -= skip;
359
360             if (pes_ext & 0x01) { /* PES extension 2 */
361                 ext2_len = get_byte(s->pb);
362                 header_len--;
363                 if ((ext2_len & 0x7f) > 0) {
364                     id_ext = get_byte(s->pb);
365                     if ((id_ext & 0x80) == 0)
366                         startcode = ((startcode & 0xff) << 8) | id_ext;
367                     header_len--;
368                 }
369             }
370         }
371         if(header_len < 0)
372             goto error_redo;
373         url_fskip(s->pb, header_len);
374     }
375     else if( c!= 0xf )
376         goto redo;
377
378     if (startcode == PRIVATE_STREAM_1 && !m->psm_es_type[startcode & 0xff]) {
379         startcode = get_byte(s->pb);
380         len--;
381         if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0xcf) {
382             /* audio: skip header */
383             get_byte(s->pb);
384             get_byte(s->pb);
385             get_byte(s->pb);
386             len -= 3;
387             if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
388                 /* MLP/TrueHD audio has a 4-byte header */
389                 get_byte(s->pb);
390                 len--;
391             }
392         }
393     }
394     if(len<0)
395         goto error_redo;
396     if(dts != AV_NOPTS_VALUE && ppos){
397         int i;
398         for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
399             if(startcode == s->streams[i]->id &&
400                !url_is_streamed(s->pb) /* index useless on streams anyway */) {
401                 ff_reduce_index(s, i);
402                 av_add_index_entry(s->streams[i], *ppos, dts, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME /* FIXME keyframe? */);
403             }
404         }
405     }
406
407     *pstart_code = startcode;
408     *ppts = pts;
409     *pdts = dts;
410     return len;
411 }
412
413 static int mpegps_read_packet(AVFormatContext *s,
414                               AVPacket *pkt)
415 {
416     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
417     AVStream *st;
418     int len, startcode, i, es_type;
419     enum CodecID codec_id = CODEC_ID_NONE;
420     enum CodecType type;
421     int64_t pts, dts, dummy_pos; //dummy_pos is needed for the index building to work
422     uint8_t av_uninit(dvdaudio_substream_type);
423
424  redo:
425     len = mpegps_read_pes_header(s, &dummy_pos, &startcode, &pts, &dts);
426     if (len < 0)
427         return len;
428
429     if(startcode == 0x1bd) {
430         dvdaudio_substream_type = get_byte(s->pb);
431         url_fskip(s->pb, 3);
432         len -= 4;
433     }
434
435     /* now find stream */
436     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
437         st = s->streams[i];
438         if (st->id == startcode)
439             goto found;
440     }
441
442     es_type = m->psm_es_type[startcode & 0xff];
443     if(es_type > 0 && es_type != STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA){
444         if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG1){
445             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
446             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
447         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2){
448             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
449             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
450         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1 ||
451                   es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG2){
452             codec_id = CODEC_ID_MP3;
453             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
454         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AAC){
455             codec_id = CODEC_ID_AAC;
456             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
457         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4){
458             codec_id = CODEC_ID_MPEG4;
459             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
460         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_H264){
461             codec_id = CODEC_ID_H264;
462             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
463         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AC3){
464             codec_id = CODEC_ID_AC3;
465             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
466         } else {
467             goto skip;
468         }
469     } else if (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) {
470         static const unsigned char avs_seqh[4] = { 0, 0, 1, 0xb0 };
471         unsigned char buf[8];
472         get_buffer(s->pb, buf, 8);
473         url_fseek(s->pb, -8, SEEK_CUR);
474         if(!memcmp(buf, avs_seqh, 4) && (buf[6] != 0 || buf[7] != 1))
475             codec_id = CODEC_ID_CAVS;
476         else
477             codec_id = CODEC_ID_PROBE;
478         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
479     } else if (startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) {
480         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
481         codec_id = m->sofdec > 0 ? CODEC_ID_ADPCM_ADX : CODEC_ID_MP2;
482     } else if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0x87) {
483         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
484         codec_id = CODEC_ID_AC3;
485     } else if (  ( startcode >= 0x88 && startcode <= 0x8f)
486                ||( startcode >= 0x98 && startcode <= 0x9f)) {
487         /* 0x90 - 0x97 is reserved for SDDS in DVD specs */
488         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
489         codec_id = CODEC_ID_DTS;
490     } else if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
491         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
492         /* 16 bit form will be handled as CODEC_ID_PCM_S16BE */
493         codec_id = CODEC_ID_PCM_DVD;
494     } else if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
495         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
496         codec_id = CODEC_ID_TRUEHD;
497     } else if (startcode >= 0xc0 && startcode <= 0xcf) {
498         /* Used for both AC-3 and E-AC-3 in EVOB files */
499         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
500         codec_id = CODEC_ID_AC3;
501     } else if (startcode >= 0x20 && startcode <= 0x3f) {
502         type = CODEC_TYPE_SUBTITLE;
503         codec_id = CODEC_ID_DVD_SUBTITLE;
504     } else if (startcode >= 0xfd55 && startcode <= 0xfd5f) {
505         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
506         codec_id = CODEC_ID_VC1;
507     } else if (startcode == 0x1bd) {
508         // check dvd audio substream type
509         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
510         switch(dvdaudio_substream_type & 0xe0) {
511         case 0xa0:  codec_id = CODEC_ID_PCM_DVD;
512                     break;
513         case 0x80:  if((dvdaudio_substream_type & 0xf8) == 0x88)
514                          codec_id = CODEC_ID_DTS;
515                     else codec_id = CODEC_ID_AC3;
516                     break;
517         default:    av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unknown 0x1bd sub-stream\n");
518                     goto skip;
519         }
520     } else {
521     skip:
522         /* skip packet */
523         url_fskip(s->pb, len);
524         goto redo;
525     }
526     /* no stream found: add a new stream */
527     st = av_new_stream(s, startcode);
528     if (!st)
529         goto skip;
530     st->codec->codec_type = type;
531     st->codec->codec_id = codec_id;
532     if (codec_id != CODEC_ID_PCM_S16BE)
533         st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
534  found:
535     if(st->discard >= AVDISCARD_ALL)
536         goto skip;
537     if ((startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) ||
538         (startcode == 0x1bd && ((dvdaudio_substream_type & 0xe0) == 0xa0))) {
539         int b1, freq;
540
541         /* for LPCM, we just skip the header and consider it is raw
542            audio data */
543         if (len <= 3)
544             goto skip;
545         get_byte(s->pb); /* emphasis (1), muse(1), reserved(1), frame number(5) */
546         b1 = get_byte(s->pb); /* quant (2), freq(2), reserved(1), channels(3) */
547         get_byte(s->pb); /* dynamic range control (0x80 = off) */
548         len -= 3;
549         freq = (b1 >> 4) & 3;
550         st->codec->sample_rate = lpcm_freq_tab[freq];
551         st->codec->channels = 1 + (b1 & 7);
552         st->codec->bits_per_coded_sample = 16 + ((b1 >> 6) & 3) * 4;
553         st->codec->bit_rate = st->codec->channels *
554                               st->codec->sample_rate *
555                               st->codec->bits_per_coded_sample;
556         if (st->codec->bits_per_coded_sample == 16)
557             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16BE;
558         else if (st->codec->bits_per_coded_sample == 28)
559             return AVERROR(EINVAL);
560     }
561     av_new_packet(pkt, len);
562     get_buffer(s->pb, pkt->data, pkt->size);
563     pkt->pts = pts;
564     pkt->dts = dts;
565     pkt->pos = dummy_pos;
566     pkt->stream_index = st->index;
567 #if 0
568     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "%d: pts=%0.3f dts=%0.3f size=%d\n",
569            pkt->stream_index, pkt->pts / 90000.0, pkt->dts / 90000.0, pkt->size);
570 #endif
571
572     return 0;
573 }
574
575 static int64_t mpegps_read_dts(AVFormatContext *s, int stream_index,
576                                int64_t *ppos, int64_t pos_limit)
577 {
578     int len, startcode;
579     int64_t pos, pts, dts;
580
581     pos = *ppos;
582 #ifdef DEBUG_SEEK
583     printf("read_dts: pos=0x%"PRIx64" next=%d -> ", pos, find_next);
584 #endif
585     if (url_fseek(s->pb, pos, SEEK_SET) < 0)
586         return AV_NOPTS_VALUE;
587
588     for(;;) {
589         len = mpegps_read_pes_header(s, &pos, &startcode, &pts, &dts);
590         if (len < 0) {
591 #ifdef DEBUG_SEEK
592             printf("none (ret=%d)\n", len);
593 #endif
594             return AV_NOPTS_VALUE;
595         }
596         if (startcode == s->streams[stream_index]->id &&
597             dts != AV_NOPTS_VALUE) {
598             break;
599         }
600         url_fskip(s->pb, len);
601     }
602 #ifdef DEBUG_SEEK
603     printf("pos=0x%"PRIx64" dts=0x%"PRIx64" %0.3f\n", pos, dts, dts / 90000.0);
604 #endif
605     *ppos = pos;
606     return dts;
607 }
608
609 AVInputFormat mpegps_demuxer = {
610     "mpeg",
611     NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-PS format"),
612     sizeof(MpegDemuxContext),
613     mpegps_probe,
614     mpegps_read_header,
615     mpegps_read_packet,
616     NULL,
617     NULL, //mpegps_read_seek,
618     mpegps_read_dts,
619     .flags = AVFMT_SHOW_IDS|AVFMT_TS_DISCONT,
620 };