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