http: Expose the content location via an AVOption
[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 Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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 "internal.h"
24 #include "mpeg.h"
25
26 #undef NDEBUG
27 #include <assert.h>
28
29 /*********************************************/
30 /* demux code */
31
32 #define MAX_SYNC_SIZE 100000
33
34 static int check_pes(uint8_t *p, uint8_t *end){
35     int pes1;
36     int pes2=      (p[3] & 0xC0) == 0x80
37                 && (p[4] & 0xC0) != 0x40
38                 &&((p[4] & 0xC0) == 0x00 || (p[4]&0xC0)>>2 == (p[6]&0xF0));
39
40     for(p+=3; p<end && *p == 0xFF; p++);
41     if((*p&0xC0) == 0x40) p+=2;
42     if((*p&0xF0) == 0x20){
43         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&1;
44     }else if((*p&0xF0) == 0x30){
45         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&p[5]&p[7]&p[9]&1;
46     }else
47         pes1 = *p == 0x0F;
48
49     return pes1||pes2;
50 }
51
52 static int check_pack_header(const uint8_t *buf) {
53     return (buf[1] & 0xC0) == 0x40 || (buf[1] & 0xF0) == 0x20;
54 }
55
56 static int mpegps_probe(AVProbeData *p)
57 {
58     uint32_t code= -1;
59     int sys=0, pspack=0, priv1=0, vid=0, audio=0, invalid=0;
60     int i;
61     int score=0;
62
63     for(i=0; i<p->buf_size; i++){
64         code = (code<<8) + p->buf[i];
65         if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
66             int len= p->buf[i+1] << 8 | p->buf[i+2];
67             int pes= check_pes(p->buf+i, p->buf+p->buf_size);
68             int pack = check_pack_header(p->buf+i);
69
70             if(code == SYSTEM_HEADER_START_CODE) sys++;
71             else if(code == PACK_START_CODE && pack) pspack++;
72             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID &&  pes) vid++;
73             // skip pes payload to avoid start code emulation for private
74             // and audio streams
75             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID &&  pes) {audio++; i+=len;}
76             else if(code == PRIVATE_STREAM_1  &&  pes) {priv1++; i+=len;}
77
78             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID && !pes) invalid++;
79             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID && !pes) invalid++;
80             else if(code == PRIVATE_STREAM_1  && !pes) invalid++;
81         }
82     }
83
84     if(vid+audio > invalid)     /* invalid VDR files nd short PES streams */
85         score = AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2;
86
87     if(sys>invalid && sys*9 <= pspack*10)
88         return pspack > 2 ? AVPROBE_SCORE_EXTENSION + 2 : AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2; // 1 more than .mpg
89     if(pspack > invalid && (priv1+vid+audio)*10 >= pspack*9)
90         return pspack > 2 ? AVPROBE_SCORE_EXTENSION + 2 : AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2; // 1 more than .mpg
91     if((!!vid ^ !!audio) && (audio > 4 || vid > 1) && !sys && !pspack && p->buf_size>2048 && vid + audio > invalid) /* PES stream */
92         return (audio > 12 || vid > 3) ? AVPROBE_SCORE_EXTENSION + 2 : AVPROBE_SCORE_EXTENSION / 2;
93
94     //02-Penguin.flac has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:1
95     //mp3_misidentified_2.mp3 has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:6
96     return score;
97 }
98
99
100 typedef struct MpegDemuxContext {
101     int32_t header_state;
102     unsigned char psm_es_type[256];
103     int sofdec;
104 } MpegDemuxContext;
105
106 static int mpegps_read_header(AVFormatContext *s)
107 {
108     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
109     const char *sofdec = "Sofdec";
110     int v, i = 0;
111
112     m->header_state = 0xff;
113     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
114
115     m->sofdec = -1;
116     do {
117         v = avio_r8(s->pb);
118         m->header_state = m->header_state << 8 | v;
119         m->sofdec++;
120     } while (v == sofdec[i] && i++ < 6);
121
122     m->sofdec = (m->sofdec == 6) ? 1 : 0;
123
124     /* no need to do more */
125     return 0;
126 }
127
128 static int64_t get_pts(AVIOContext *pb, int c)
129 {
130     uint8_t buf[5];
131
132     buf[0] = c<0 ? avio_r8(pb) : c;
133     avio_read(pb, buf+1, 4);
134
135     return ff_parse_pes_pts(buf);
136 }
137
138 static int find_next_start_code(AVIOContext *pb, int *size_ptr,
139                                 int32_t *header_state)
140 {
141     unsigned int state, v;
142     int val, n;
143
144     state = *header_state;
145     n = *size_ptr;
146     while (n > 0) {
147         if (pb->eof_reached)
148             break;
149         v = avio_r8(pb);
150         n--;
151         if (state == 0x000001) {
152             state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
153             val = state;
154             goto found;
155         }
156         state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
157     }
158     val = -1;
159  found:
160     *header_state = state;
161     *size_ptr = n;
162     return val;
163 }
164
165 /**
166  * Extract stream types from a program stream map
167  * According to ISO/IEC 13818-1 ('MPEG-2 Systems') table 2-35
168  *
169  * @return number of bytes occupied by PSM in the bitstream
170  */
171 static long mpegps_psm_parse(MpegDemuxContext *m, AVIOContext *pb)
172 {
173     int psm_length, ps_info_length, es_map_length;
174
175     psm_length = avio_rb16(pb);
176     avio_r8(pb);
177     avio_r8(pb);
178     ps_info_length = avio_rb16(pb);
179
180     /* skip program_stream_info */
181     avio_skip(pb, ps_info_length);
182     es_map_length = avio_rb16(pb);
183
184     /* at least one es available? */
185     while (es_map_length >= 4){
186         unsigned char type      = avio_r8(pb);
187         unsigned char es_id     = avio_r8(pb);
188         uint16_t es_info_length = avio_rb16(pb);
189         /* remember mapping from stream id to stream type */
190         m->psm_es_type[es_id] = type;
191         /* skip program_stream_info */
192         avio_skip(pb, es_info_length);
193         es_map_length -= 4 + es_info_length;
194     }
195     avio_rb32(pb); /* crc32 */
196     return 2 + psm_length;
197 }
198
199 /* read the next PES header. Return its position in ppos
200    (if not NULL), and its start code, pts and dts.
201  */
202 static int mpegps_read_pes_header(AVFormatContext *s,
203                                   int64_t *ppos, int *pstart_code,
204                                   int64_t *ppts, int64_t *pdts)
205 {
206     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
207     int len, size, startcode, c, flags, header_len;
208     int pes_ext, ext2_len, id_ext, skip;
209     int64_t pts, dts;
210     int64_t last_sync= avio_tell(s->pb);
211
212  error_redo:
213         avio_seek(s->pb, last_sync, SEEK_SET);
214  redo:
215         /* next start code (should be immediately after) */
216         m->header_state = 0xff;
217         size = MAX_SYNC_SIZE;
218         startcode = find_next_start_code(s->pb, &size, &m->header_state);
219         last_sync = avio_tell(s->pb);
220     if (startcode < 0){
221         if(s->pb->eof_reached)
222             return AVERROR_EOF;
223         //FIXME we should remember header_state
224         return AVERROR(EAGAIN);
225     }
226
227     if (startcode == PACK_START_CODE)
228         goto redo;
229     if (startcode == SYSTEM_HEADER_START_CODE)
230         goto redo;
231     if (startcode == PADDING_STREAM) {
232         avio_skip(s->pb, avio_rb16(s->pb));
233         goto redo;
234     }
235     if (startcode == PRIVATE_STREAM_2) {
236         len = avio_rb16(s->pb);
237         if (!m->sofdec) {
238             while (len-- >= 6) {
239                 if (avio_r8(s->pb) == 'S') {
240                     uint8_t buf[5];
241                     avio_read(s->pb, buf, sizeof(buf));
242                     m->sofdec = !memcmp(buf, "ofdec", 5);
243                     len -= sizeof(buf);
244                     break;
245                 }
246             }
247             m->sofdec -= !m->sofdec;
248         }
249         avio_skip(s->pb, len);
250         goto redo;
251     }
252     if (startcode == PROGRAM_STREAM_MAP) {
253         mpegps_psm_parse(m, s->pb);
254         goto redo;
255     }
256
257     /* find matching stream */
258     if (!((startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) ||
259           (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) ||
260           (startcode == 0x1bd) || (startcode == 0x1fd)))
261         goto redo;
262     if (ppos) {
263         *ppos = avio_tell(s->pb) - 4;
264     }
265     len = avio_rb16(s->pb);
266     pts =
267     dts = AV_NOPTS_VALUE;
268     /* stuffing */
269     for(;;) {
270         if (len < 1)
271             goto error_redo;
272         c = avio_r8(s->pb);
273         len--;
274         /* XXX: for mpeg1, should test only bit 7 */
275         if (c != 0xff)
276             break;
277     }
278     if ((c & 0xc0) == 0x40) {
279         /* buffer scale & size */
280         avio_r8(s->pb);
281         c = avio_r8(s->pb);
282         len -= 2;
283     }
284     if ((c & 0xe0) == 0x20) {
285         dts = pts = get_pts(s->pb, c);
286         len -= 4;
287         if (c & 0x10){
288             dts = get_pts(s->pb, -1);
289             len -= 5;
290         }
291     } else if ((c & 0xc0) == 0x80) {
292         /* mpeg 2 PES */
293         flags = avio_r8(s->pb);
294         header_len = avio_r8(s->pb);
295         len -= 2;
296         if (header_len > len)
297             goto error_redo;
298         len -= header_len;
299         if (flags & 0x80) {
300             dts = pts = get_pts(s->pb, -1);
301             header_len -= 5;
302             if (flags & 0x40) {
303                 dts = get_pts(s->pb, -1);
304                 header_len -= 5;
305             }
306         }
307         if (flags & 0x3f && header_len == 0){
308             flags &= 0xC0;
309             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Further flags set but no bytes left\n");
310         }
311         if (flags & 0x01) { /* PES extension */
312             pes_ext = avio_r8(s->pb);
313             header_len--;
314             /* Skip PES private data, program packet sequence counter and P-STD buffer */
315             skip = (pes_ext >> 4) & 0xb;
316             skip += skip & 0x9;
317             if (pes_ext & 0x40 || skip > header_len){
318                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "pes_ext %X is invalid\n", pes_ext);
319                 pes_ext=skip=0;
320             }
321             avio_skip(s->pb, skip);
322             header_len -= skip;
323
324             if (pes_ext & 0x01) { /* PES extension 2 */
325                 ext2_len = avio_r8(s->pb);
326                 header_len--;
327                 if ((ext2_len & 0x7f) > 0) {
328                     id_ext = avio_r8(s->pb);
329                     if ((id_ext & 0x80) == 0)
330                         startcode = ((startcode & 0xff) << 8) | id_ext;
331                     header_len--;
332                 }
333             }
334         }
335         if(header_len < 0)
336             goto error_redo;
337         avio_skip(s->pb, header_len);
338     }
339     else if( c!= 0xf )
340         goto redo;
341
342     if (startcode == PRIVATE_STREAM_1 && !m->psm_es_type[startcode & 0xff]) {
343         startcode = avio_r8(s->pb);
344         len--;
345         if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0xcf) {
346             /* audio: skip header */
347             avio_r8(s->pb);
348             avio_r8(s->pb);
349             avio_r8(s->pb);
350             len -= 3;
351             if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
352                 /* MLP/TrueHD audio has a 4-byte header */
353                 avio_r8(s->pb);
354                 len--;
355             }
356         }
357     }
358     if(len<0)
359         goto error_redo;
360     if(dts != AV_NOPTS_VALUE && ppos){
361         int i;
362         for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
363             if(startcode == s->streams[i]->id &&
364                s->pb->seekable /* index useless on streams anyway */) {
365                 ff_reduce_index(s, i);
366                 av_add_index_entry(s->streams[i], *ppos, dts, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME /* FIXME keyframe? */);
367             }
368         }
369     }
370
371     *pstart_code = startcode;
372     *ppts = pts;
373     *pdts = dts;
374     return len;
375 }
376
377 static int mpegps_read_packet(AVFormatContext *s,
378                               AVPacket *pkt)
379 {
380     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
381     AVStream *st;
382     int len, startcode, i, es_type, ret;
383     enum AVCodecID codec_id = AV_CODEC_ID_NONE;
384     enum AVMediaType type;
385     int64_t pts, dts, dummy_pos; //dummy_pos is needed for the index building to work
386     uint8_t av_uninit(dvdaudio_substream_type);
387
388  redo:
389     len = mpegps_read_pes_header(s, &dummy_pos, &startcode, &pts, &dts);
390     if (len < 0)
391         return len;
392
393     if(startcode == 0x1bd) {
394         dvdaudio_substream_type = avio_r8(s->pb);
395         avio_skip(s->pb, 3);
396         len -= 4;
397     }
398
399     /* now find stream */
400     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
401         st = s->streams[i];
402         if (st->id == startcode)
403             goto found;
404     }
405
406     es_type = m->psm_es_type[startcode & 0xff];
407     if(es_type > 0 && es_type != STREAM_TYPE_PRIVATE_DATA){
408         if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG1){
409             codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
410             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
411         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2){
412             codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
413             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
414         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1 ||
415                   es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG2){
416             codec_id = AV_CODEC_ID_MP3;
417             type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
418         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AAC){
419             codec_id = AV_CODEC_ID_AAC;
420             type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
421         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4){
422             codec_id = AV_CODEC_ID_MPEG4;
423             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
424         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_H264){
425             codec_id = AV_CODEC_ID_H264;
426             type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
427         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AC3){
428             codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
429             type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
430         } else {
431             goto skip;
432         }
433     } else if (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) {
434         static const unsigned char avs_seqh[4] = { 0, 0, 1, 0xb0 };
435         unsigned char buf[8];
436         avio_read(s->pb, buf, 8);
437         avio_seek(s->pb, -8, SEEK_CUR);
438         if(!memcmp(buf, avs_seqh, 4) && (buf[6] != 0 || buf[7] != 1))
439             codec_id = AV_CODEC_ID_CAVS;
440         else
441             codec_id = AV_CODEC_ID_PROBE;
442         type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
443     } else if (startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) {
444         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
445         codec_id = m->sofdec > 0 ? AV_CODEC_ID_ADPCM_ADX : AV_CODEC_ID_MP2;
446     } else if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0x87) {
447         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
448         codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
449     } else if (  ( startcode >= 0x88 && startcode <= 0x8f)
450                ||( startcode >= 0x98 && startcode <= 0x9f)) {
451         /* 0x90 - 0x97 is reserved for SDDS in DVD specs */
452         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
453         codec_id = AV_CODEC_ID_DTS;
454     } else if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
455         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
456         codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_DVD;
457     } else if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
458         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
459         codec_id = AV_CODEC_ID_TRUEHD;
460     } else if (startcode >= 0xc0 && startcode <= 0xcf) {
461         /* Used for both AC-3 and E-AC-3 in EVOB files */
462         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
463         codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
464     } else if (startcode >= 0x20 && startcode <= 0x3f) {
465         type = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE;
466         codec_id = AV_CODEC_ID_DVD_SUBTITLE;
467     } else if (startcode >= 0xfd55 && startcode <= 0xfd5f) {
468         type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
469         codec_id = AV_CODEC_ID_VC1;
470     } else if (startcode == 0x1bd) {
471         // check dvd audio substream type
472         type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
473         switch(dvdaudio_substream_type & 0xe0) {
474         case 0xa0:  codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_DVD;
475                     break;
476         case 0x80:  if((dvdaudio_substream_type & 0xf8) == 0x88)
477                          codec_id = AV_CODEC_ID_DTS;
478                     else codec_id = AV_CODEC_ID_AC3;
479                     break;
480         default:    av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unknown 0x1bd sub-stream\n");
481                     goto skip;
482         }
483     } else {
484     skip:
485         /* skip packet */
486         avio_skip(s->pb, len);
487         goto redo;
488     }
489     /* no stream found: add a new stream */
490     st = avformat_new_stream(s, NULL);
491     if (!st)
492         goto skip;
493     st->id = startcode;
494     st->codec->codec_type = type;
495     st->codec->codec_id = codec_id;
496     st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
497  found:
498     if(st->discard >= AVDISCARD_ALL)
499         goto skip;
500     ret = av_get_packet(s->pb, pkt, len);
501     pkt->pts = pts;
502     pkt->dts = dts;
503     pkt->pos = dummy_pos;
504     pkt->stream_index = st->index;
505     av_dlog(s, "%d: pts=%0.3f dts=%0.3f size=%d\n",
506             pkt->stream_index, pkt->pts / 90000.0, pkt->dts / 90000.0,
507             pkt->size);
508
509     return (ret < 0) ? ret : 0;
510 }
511
512 static int64_t mpegps_read_dts(AVFormatContext *s, int stream_index,
513                                int64_t *ppos, int64_t pos_limit)
514 {
515     int len, startcode;
516     int64_t pos, pts, dts;
517
518     pos = *ppos;
519     if (avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET) < 0)
520         return AV_NOPTS_VALUE;
521
522     for(;;) {
523         len = mpegps_read_pes_header(s, &pos, &startcode, &pts, &dts);
524         if (len < 0) {
525             av_dlog(s, "none (ret=%d)\n", len);
526             return AV_NOPTS_VALUE;
527         }
528         if (startcode == s->streams[stream_index]->id &&
529             dts != AV_NOPTS_VALUE) {
530             break;
531         }
532         avio_skip(s->pb, len);
533     }
534     av_dlog(s, "pos=0x%"PRIx64" dts=0x%"PRIx64" %0.3f\n",
535             pos, dts, dts / 90000.0);
536     *ppos = pos;
537     return dts;
538 }
539
540 AVInputFormat ff_mpegps_demuxer = {
541     .name           = "mpeg",
542     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("MPEG-PS (MPEG-2 Program Stream)"),
543     .priv_data_size = sizeof(MpegDemuxContext),
544     .read_probe     = mpegps_probe,
545     .read_header    = mpegps_read_header,
546     .read_packet    = mpegps_read_packet,
547     .read_timestamp = mpegps_read_dts,
548     .flags          = AVFMT_SHOW_IDS | AVFMT_TS_DISCONT,
549 };