correctly set audio codec when demuxing sofdec files
[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 cdxa_probe(AVProbeData *p)
36 {
37     /* check file header */
38     if (p->buf[0] == 'R' && p->buf[1] == 'I' &&
39         p->buf[2] == 'F' && p->buf[3] == 'F' &&
40         p->buf[8] == 'C' && p->buf[9] == 'D' &&
41         p->buf[10] == 'X' && p->buf[11] == 'A')
42         return AVPROBE_SCORE_MAX;
43     else
44         return 0;
45 }
46
47 static int check_pes(uint8_t *p, uint8_t *end){
48     int pes1;
49     int pes2=      (p[3] & 0xC0) == 0x80
50                 && (p[4] & 0xC0) != 0x40
51                 &&((p[4] & 0xC0) == 0x00 || (p[4]&0xC0)>>2 == (p[6]&0xF0));
52
53     for(p+=3; p<end && *p == 0xFF; p++);
54     if((*p&0xC0) == 0x40) p+=2;
55     if((*p&0xF0) == 0x20){
56         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&1;
57         p+=5;
58     }else if((*p&0xF0) == 0x30){
59         pes1= p[0]&p[2]&p[4]&p[5]&p[7]&p[9]&1;
60         p+=10;
61     }else
62         pes1 = *p == 0x0F;
63
64     return pes1||pes2;
65 }
66
67 static int mpegps_probe(AVProbeData *p)
68 {
69     uint32_t code= -1;
70     int sys=0, pspack=0, priv1=0, vid=0, audio=0;
71     int i;
72     int score=0;
73
74     score = cdxa_probe(p);
75     if (score > 0) return score;
76
77     /* Search for MPEG stream */
78     for(i=0; i<p->buf_size; i++){
79         code = (code<<8) + p->buf[i];
80         if ((code & 0xffffff00) == 0x100) {
81             int pes= check_pes(p->buf+i, p->buf+p->buf_size);
82
83             if(code == SYSTEM_HEADER_START_CODE) sys++;
84             else if(code == PRIVATE_STREAM_1)    priv1++;
85             else if(code == PACK_START_CODE)     pspack++;
86             else if((code & 0xf0) == VIDEO_ID && pes) vid++;
87             else if((code & 0xe0) == AUDIO_ID && pes) audio++;
88         }
89     }
90
91     if(vid || audio)            /* invalid VDR files nd short PES streams */
92         score= AVPROBE_SCORE_MAX/4;
93
94 //av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "%d %d %d %d %d len:%d\n", sys, priv1, pspack,vid, audio, p->buf_size);
95     if(sys && sys*9 <= pspack*10)
96         return AVPROBE_SCORE_MAX/2+2; // +1 for .mpg
97     if((priv1 || vid || audio) && (priv1+vid+audio)*9 <= pspack*10)
98         return AVPROBE_SCORE_MAX/2+2; // +1 for .mpg
99     if((!!vid ^ !!audio) && (audio+vid > 1) && !sys && !pspack && p->buf_size>2048) /* PES stream */
100         return AVPROBE_SCORE_MAX/2+2;
101
102     //02-Penguin.flac has sys:0 priv1:0 pspack:0 vid:0 audio:1
103     return score;
104 }
105
106
107 typedef struct MpegDemuxContext {
108     int32_t header_state;
109     unsigned char psm_es_type[256];
110     int sofdec;
111 } MpegDemuxContext;
112
113 static int mpegps_read_header(AVFormatContext *s,
114                               AVFormatParameters *ap)
115 {
116     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
117     uint8_t buffer[8192];
118     char *p;
119
120     m->header_state = 0xff;
121     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
122
123     get_buffer(&s->pb, buffer, sizeof(buffer));
124     if ((p=memchr(buffer, 'S', sizeof(buffer))))
125         if (!memcmp(p, "Sofdec", 6))
126             m->sofdec = 1;
127     url_fseek(&s->pb, -sizeof(buffer), SEEK_CUR);
128
129     /* no need to do more */
130     return 0;
131 }
132
133 static int64_t get_pts(ByteIOContext *pb, int c)
134 {
135     int64_t pts;
136     int val;
137
138     if (c < 0)
139         c = get_byte(pb);
140     pts = (int64_t)((c >> 1) & 0x07) << 30;
141     val = get_be16(pb);
142     pts |= (int64_t)(val >> 1) << 15;
143     val = get_be16(pb);
144     pts |= (int64_t)(val >> 1);
145     return pts;
146 }
147
148 static int find_next_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr,
149                                 int32_t *header_state)
150 {
151     unsigned int state, v;
152     int val, n;
153
154     state = *header_state;
155     n = *size_ptr;
156     while (n > 0) {
157         if (url_feof(pb))
158             break;
159         v = get_byte(pb);
160         n--;
161         if (state == 0x000001) {
162             state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
163             val = state;
164             goto found;
165         }
166         state = ((state << 8) | v) & 0xffffff;
167     }
168     val = -1;
169  found:
170     *header_state = state;
171     *size_ptr = n;
172     return val;
173 }
174
175 #if 0 /* unused, remove? */
176 /* XXX: optimize */
177 static int find_prev_start_code(ByteIOContext *pb, int *size_ptr)
178 {
179     int64_t pos, pos_start;
180     int max_size, start_code;
181
182     max_size = *size_ptr;
183     pos_start = url_ftell(pb);
184
185     /* in order to go faster, we fill the buffer */
186     pos = pos_start - 16386;
187     if (pos < 0)
188         pos = 0;
189     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
190     get_byte(pb);
191
192     pos = pos_start;
193     for(;;) {
194         pos--;
195         if (pos < 0 || (pos_start - pos) >= max_size) {
196             start_code = -1;
197             goto the_end;
198         }
199         url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
200         start_code = get_be32(pb);
201         if ((start_code & 0xffffff00) == 0x100)
202             break;
203     }
204  the_end:
205     *size_ptr = pos_start - pos;
206     return start_code;
207 }
208 #endif
209
210 /**
211  * Extracts stream types from a program stream map
212  * According to ISO/IEC 13818-1 ('MPEG-2 Systems') table 2-35
213  *
214  * @return number of bytes occupied by PSM in the bitstream
215  */
216 static long mpegps_psm_parse(MpegDemuxContext *m, ByteIOContext *pb)
217 {
218     int psm_length, ps_info_length, es_map_length;
219
220     psm_length = get_be16(pb);
221     get_byte(pb);
222     get_byte(pb);
223     ps_info_length = get_be16(pb);
224
225     /* skip program_stream_info */
226     url_fskip(pb, ps_info_length);
227     es_map_length = get_be16(pb);
228
229     /* at least one es available? */
230     while (es_map_length >= 4){
231         unsigned char type = get_byte(pb);
232         unsigned char es_id = get_byte(pb);
233         uint16_t es_info_length = get_be16(pb);
234         /* remember mapping from stream id to stream type */
235         m->psm_es_type[es_id] = type;
236         /* skip program_stream_info */
237         url_fskip(pb, es_info_length);
238         es_map_length -= 4 + es_info_length;
239     }
240     get_be32(pb); /* crc32 */
241     return 2 + psm_length;
242 }
243
244 /* read the next PES header. Return its position in ppos
245    (if not NULL), and its start code, pts and dts.
246  */
247 static int mpegps_read_pes_header(AVFormatContext *s,
248                                   int64_t *ppos, int *pstart_code,
249                                   int64_t *ppts, int64_t *pdts)
250 {
251     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
252     int len, size, startcode, c, flags, header_len;
253     int pes_ext, ext2_len, id_ext, skip;
254     int64_t pts, dts;
255     int64_t last_sync= url_ftell(&s->pb);
256
257  error_redo:
258         url_fseek(&s->pb, last_sync, SEEK_SET);
259  redo:
260         /* next start code (should be immediately after) */
261         m->header_state = 0xff;
262         size = MAX_SYNC_SIZE;
263         startcode = find_next_start_code(&s->pb, &size, &m->header_state);
264         last_sync = url_ftell(&s->pb);
265     //printf("startcode=%x pos=0x%"PRIx64"\n", startcode, url_ftell(&s->pb));
266     if (startcode < 0)
267         return AVERROR(EIO);
268     if (startcode == PACK_START_CODE)
269         goto redo;
270     if (startcode == SYSTEM_HEADER_START_CODE)
271         goto redo;
272     if (startcode == PADDING_STREAM ||
273         startcode == PRIVATE_STREAM_2) {
274         /* skip them */
275         len = get_be16(&s->pb);
276         url_fskip(&s->pb, len);
277         goto redo;
278     }
279     if (startcode == PROGRAM_STREAM_MAP) {
280         mpegps_psm_parse(m, &s->pb);
281         goto redo;
282     }
283
284     /* find matching stream */
285     if (!((startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) ||
286           (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) ||
287           (startcode == 0x1bd) || (startcode == 0x1fd)))
288         goto redo;
289     if (ppos) {
290         *ppos = url_ftell(&s->pb) - 4;
291     }
292     len = get_be16(&s->pb);
293     pts =
294     dts = AV_NOPTS_VALUE;
295     /* stuffing */
296     for(;;) {
297         if (len < 1)
298             goto error_redo;
299         c = get_byte(&s->pb);
300         len--;
301         /* XXX: for mpeg1, should test only bit 7 */
302         if (c != 0xff)
303             break;
304     }
305     if ((c & 0xc0) == 0x40) {
306         /* buffer scale & size */
307         get_byte(&s->pb);
308         c = get_byte(&s->pb);
309         len -= 2;
310     }
311     if ((c & 0xe0) == 0x20) {
312         dts = pts = get_pts(&s->pb, c);
313         len -= 4;
314         if (c & 0x10){
315             dts = get_pts(&s->pb, -1);
316             len -= 5;
317         }
318     } else if ((c & 0xc0) == 0x80) {
319         /* mpeg 2 PES */
320 #if 0 /* some streams have this field set for no apparent reason */
321         if ((c & 0x30) != 0) {
322             /* Encrypted multiplex not handled */
323             goto redo;
324         }
325 #endif
326         flags = get_byte(&s->pb);
327         header_len = get_byte(&s->pb);
328         len -= 2;
329         if (header_len > len)
330             goto error_redo;
331         len -= header_len;
332         if (flags & 0x80) {
333             dts = pts = get_pts(&s->pb, -1);
334             header_len -= 5;
335             if (flags & 0x40) {
336                 dts = get_pts(&s->pb, -1);
337                 header_len -= 5;
338             }
339         }
340         if (flags & 0x01) { /* PES extension */
341             pes_ext = get_byte(&s->pb);
342             header_len--;
343             if (pes_ext & 0x40) { /* pack header - should be zero in PS */
344                 goto error_redo;
345             }
346             /* Skip PES private data, program packet sequence counter and P-STD buffer */
347             skip = (pes_ext >> 4) & 0xb;
348             skip += skip & 0x9;
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                 av_add_index_entry(s->streams[i], *ppos, dts, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME /* FIXME keyframe? */);
393             }
394         }
395     }
396
397     *pstart_code = startcode;
398     *ppts = pts;
399     *pdts = dts;
400     return len;
401 }
402
403 static int mpegps_read_packet(AVFormatContext *s,
404                               AVPacket *pkt)
405 {
406     MpegDemuxContext *m = s->priv_data;
407     AVStream *st;
408     int len, startcode, i, type, codec_id = 0, es_type;
409     int64_t pts, dts, dummy_pos; //dummy_pos is needed for the index building to work
410
411  redo:
412     len = mpegps_read_pes_header(s, &dummy_pos, &startcode, &pts, &dts);
413     if (len < 0)
414         return len;
415
416     /* now find stream */
417     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
418         st = s->streams[i];
419         if (st->id == startcode)
420             goto found;
421     }
422
423     es_type = m->psm_es_type[startcode & 0xff];
424     if(es_type > 0){
425         if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG1){
426             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
427             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
428         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG2){
429             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
430             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
431         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG1 ||
432                   es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_MPEG2){
433             codec_id = CODEC_ID_MP3;
434             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
435         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AAC){
436             codec_id = CODEC_ID_AAC;
437             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
438         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_MPEG4){
439             codec_id = CODEC_ID_MPEG4;
440             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
441         } else if(es_type == STREAM_TYPE_VIDEO_H264){
442             codec_id = CODEC_ID_H264;
443             type = CODEC_TYPE_VIDEO;
444         } else if(es_type == STREAM_TYPE_AUDIO_AC3){
445             codec_id = CODEC_ID_AC3;
446             type = CODEC_TYPE_AUDIO;
447         } else {
448             goto skip;
449         }
450     } else if (startcode >= 0x1e0 && startcode <= 0x1ef) {
451         static const unsigned char avs_seqh[4] = { 0, 0, 1, 0xb0 };
452         unsigned char buf[8];
453         get_buffer(&s->pb, buf, 8);
454         url_fseek(&s->pb, -8, SEEK_CUR);
455         if(!memcmp(buf, avs_seqh, 4) && (buf[6] != 0 || buf[7] != 1))
456             codec_id = CODEC_ID_CAVS;
457         else
458             codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
459         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
460     } else if (startcode >= 0x1c0 && startcode <= 0x1df) {
461         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
462         codec_id = m->sofdec ? CODEC_ID_ADPCM_ADX : CODEC_ID_MP2;
463     } else if (startcode >= 0x80 && startcode <= 0x87) {
464         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
465         codec_id = CODEC_ID_AC3;
466     } else if ((startcode >= 0x88 && startcode <= 0x8f)
467                ||( startcode >= 0x98 && startcode <= 0x9f)) {
468         /* 0x90 - 0x97 is reserved for SDDS in DVD specs */
469         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
470         codec_id = CODEC_ID_DTS;
471     } else if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
472         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
473         codec_id = CODEC_ID_PCM_S16BE;
474     } else if (startcode >= 0xb0 && startcode <= 0xbf) {
475         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
476         codec_id = CODEC_ID_MLP;
477     } else if (startcode >= 0xc0 && startcode <= 0xcf) {
478         /* Used for both AC-3 and E-AC-3 in EVOB files */
479         type = CODEC_TYPE_AUDIO;
480         codec_id = CODEC_ID_AC3;
481     } else if (startcode >= 0x20 && startcode <= 0x3f) {
482         type = CODEC_TYPE_SUBTITLE;
483         codec_id = CODEC_ID_DVD_SUBTITLE;
484     } else if (startcode >= 0xfd55 && startcode <= 0xfd5f) {
485         type = CODEC_TYPE_VIDEO;
486         codec_id = CODEC_ID_VC1;
487     } else {
488     skip:
489         /* skip packet */
490         url_fskip(&s->pb, len);
491         goto redo;
492     }
493     /* no stream found: add a new stream */
494     st = av_new_stream(s, startcode);
495     if (!st)
496         goto skip;
497     st->codec->codec_type = type;
498     st->codec->codec_id = codec_id;
499     if (codec_id != CODEC_ID_PCM_S16BE)
500         st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
501  found:
502     if(st->discard >= AVDISCARD_ALL)
503         goto skip;
504     if (startcode >= 0xa0 && startcode <= 0xaf) {
505         int b1, freq;
506
507         /* for LPCM, we just skip the header and consider it is raw
508            audio data */
509         if (len <= 3)
510             goto skip;
511         get_byte(&s->pb); /* emphasis (1), muse(1), reserved(1), frame number(5) */
512         b1 = get_byte(&s->pb); /* quant (2), freq(2), reserved(1), channels(3) */
513         get_byte(&s->pb); /* dynamic range control (0x80 = off) */
514         len -= 3;
515         freq = (b1 >> 4) & 3;
516         st->codec->sample_rate = lpcm_freq_tab[freq];
517         st->codec->channels = 1 + (b1 & 7);
518         st->codec->bit_rate = st->codec->channels * st->codec->sample_rate * 2;
519     }
520     av_new_packet(pkt, len);
521     get_buffer(&s->pb, pkt->data, pkt->size);
522     pkt->pts = pts;
523     pkt->dts = dts;
524     pkt->stream_index = st->index;
525 #if 0
526     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "%d: pts=%0.3f dts=%0.3f size=%d\n",
527            pkt->stream_index, pkt->pts / 90000.0, pkt->dts / 90000.0, pkt->size);
528 #endif
529
530     return 0;
531 }
532
533 static int mpegps_read_close(AVFormatContext *s)
534 {
535     return 0;
536 }
537
538 static int64_t mpegps_read_dts(AVFormatContext *s, int stream_index,
539                                int64_t *ppos, int64_t pos_limit)
540 {
541     int len, startcode;
542     int64_t pos, pts, dts;
543
544     pos = *ppos;
545 #ifdef DEBUG_SEEK
546     printf("read_dts: pos=0x%"PRIx64" next=%d -> ", pos, find_next);
547 #endif
548     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
549     for(;;) {
550         len = mpegps_read_pes_header(s, &pos, &startcode, &pts, &dts);
551         if (len < 0) {
552 #ifdef DEBUG_SEEK
553             printf("none (ret=%d)\n", len);
554 #endif
555             return AV_NOPTS_VALUE;
556         }
557         if (startcode == s->streams[stream_index]->id &&
558             dts != AV_NOPTS_VALUE) {
559             break;
560         }
561         url_fskip(&s->pb, len);
562     }
563 #ifdef DEBUG_SEEK
564     printf("pos=0x%"PRIx64" dts=0x%"PRIx64" %0.3f\n", pos, dts, dts / 90000.0);
565 #endif
566     *ppos = pos;
567     return dts;
568 }
569
570 AVInputFormat mpegps_demuxer = {
571     "mpeg",
572     "MPEG PS format",
573     sizeof(MpegDemuxContext),
574     mpegps_probe,
575     mpegps_read_header,
576     mpegps_read_packet,
577     mpegps_read_close,
578     NULL, //mpegps_read_seek,
579     mpegps_read_dts,
580     .flags = AVFMT_SHOW_IDS,
581 };