lavf: remove AVFormatParameters from AVFormatContext.read_header signature
[ffmpeg.git] / libavformat / mxfdec.c
1 /*
2  * MXF demuxer.
3  * Copyright (c) 2006 SmartJog S.A., Baptiste Coudurier <baptiste dot coudurier at smartjog dot com>
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 /*
23  * References
24  * SMPTE 336M KLV Data Encoding Protocol Using Key-Length-Value
25  * SMPTE 377M MXF File Format Specifications
26  * SMPTE 378M Operational Pattern 1a
27  * SMPTE 379M MXF Generic Container
28  * SMPTE 381M Mapping MPEG Streams into the MXF Generic Container
29  * SMPTE 382M Mapping AES3 and Broadcast Wave Audio into the MXF Generic Container
30  * SMPTE 383M Mapping DV-DIF Data to the MXF Generic Container
31  *
32  * Principle
33  * Search for Track numbers which will identify essence element KLV packets.
34  * Search for SourcePackage which define tracks which contains Track numbers.
35  * Material Package contains tracks with reference to SourcePackage tracks.
36  * Search for Descriptors (Picture, Sound) which contains codec info and parameters.
37  * Assign Descriptors to correct Tracks.
38  *
39  * Metadata reading functions read Local Tags, get InstanceUID(0x3C0A) then add MetaDataSet to MXFContext.
40  * Metadata parsing resolves Strong References to objects.
41  *
42  * Simple demuxer, only OP1A supported and some files might not work at all.
43  * Only tracks with associated descriptors will be decoded. "Highly Desirable" SMPTE 377M D.1
44  */
45
46 //#define DEBUG
47
48 #include "libavutil/aes.h"
49 #include "libavutil/mathematics.h"
50 #include "libavcodec/bytestream.h"
51 #include "avformat.h"
52 #include "internal.h"
53 #include "mxf.h"
54
55 typedef enum {
56     Header,
57     BodyPartition,
58     Footer
59 } MXFPartitionType;
60
61 typedef enum {
62     OP1a,
63     OP1b,
64     OP1c,
65     OP2a,
66     OP2b,
67     OP2c,
68     OP3a,
69     OP3b,
70     OP3c,
71     OPAtom,
72     OPSonyOpt,  /* FATE sample, violates the spec in places */
73 } MXFOP;
74
75 typedef struct {
76     int closed;
77     int complete;
78     MXFPartitionType type;
79     uint64_t previous_partition;
80     int index_sid;
81     int body_sid;
82     int64_t this_partition;
83     int64_t essence_offset;         ///< absolute offset of essence
84     int64_t essence_length;
85     int32_t kag_size;
86     int64_t header_byte_count;
87     int64_t index_byte_count;
88     int pack_length;
89 } MXFPartition;
90
91 typedef struct {
92     UID uid;
93     enum MXFMetadataSetType type;
94     UID source_container_ul;
95 } MXFCryptoContext;
96
97 typedef struct {
98     UID uid;
99     enum MXFMetadataSetType type;
100     UID source_package_uid;
101     UID data_definition_ul;
102     int64_t duration;
103     int64_t start_position;
104     int source_track_id;
105 } MXFStructuralComponent;
106
107 typedef struct {
108     UID uid;
109     enum MXFMetadataSetType type;
110     UID data_definition_ul;
111     UID *structural_components_refs;
112     int structural_components_count;
113     int64_t duration;
114 } MXFSequence;
115
116 typedef struct {
117     UID uid;
118     enum MXFMetadataSetType type;
119     MXFSequence *sequence; /* mandatory, and only one */
120     UID sequence_ref;
121     int track_id;
122     uint8_t track_number[4];
123     AVRational edit_rate;
124 } MXFTrack;
125
126 typedef struct {
127     UID uid;
128     enum MXFMetadataSetType type;
129     UID essence_container_ul;
130     UID essence_codec_ul;
131     AVRational sample_rate;
132     AVRational aspect_ratio;
133     int width;
134     int height;
135     int channels;
136     int bits_per_sample;
137     UID *sub_descriptors_refs;
138     int sub_descriptors_count;
139     int linked_track_id;
140     uint8_t *extradata;
141     int extradata_size;
142     enum PixelFormat pix_fmt;
143 } MXFDescriptor;
144
145 typedef struct {
146     UID uid;
147     enum MXFMetadataSetType type;
148     int edit_unit_byte_count;
149     int index_sid;
150     int body_sid;
151     AVRational index_edit_rate;
152     uint64_t index_start_position;
153     uint64_t index_duration;
154     int8_t *temporal_offset_entries;
155     int *flag_entries;
156     uint64_t *stream_offset_entries;
157     int nb_index_entries;
158 } MXFIndexTableSegment;
159
160 typedef struct {
161     UID uid;
162     enum MXFMetadataSetType type;
163     UID package_uid;
164     UID *tracks_refs;
165     int tracks_count;
166     MXFDescriptor *descriptor; /* only one */
167     UID descriptor_ref;
168 } MXFPackage;
169
170 typedef struct {
171     UID uid;
172     enum MXFMetadataSetType type;
173 } MXFMetadataSet;
174
175 /* decoded index table */
176 typedef struct {
177     int index_sid;
178     int body_sid;
179     int nb_ptses;               /* number of PTSes or total duration of index */
180     int64_t first_dts;          /* DTS = EditUnit + first_dts */
181     int64_t *ptses;             /* maps EditUnit -> PTS */
182     int nb_segments;
183     MXFIndexTableSegment **segments;    /* sorted by IndexStartPosition */
184     AVIndexEntry *fake_index;   /* used for calling ff_index_search_timestamp() */
185 } MXFIndexTable;
186
187 typedef struct {
188     MXFPartition *partitions;
189     unsigned partitions_count;
190     MXFOP op;
191     UID *packages_refs;
192     int packages_count;
193     MXFMetadataSet **metadata_sets;
194     int metadata_sets_count;
195     AVFormatContext *fc;
196     struct AVAES *aesc;
197     uint8_t *local_tags;
198     int local_tags_count;
199     uint64_t footer_partition;
200     KLVPacket current_klv_data;
201     int current_klv_index;
202     int run_in;
203     MXFPartition *current_partition;
204     int parsing_backward;
205     int64_t last_forward_tell;
206     int last_forward_partition;
207     int current_edit_unit;
208     int nb_index_tables;
209     MXFIndexTable *index_tables;
210 } MXFContext;
211
212 enum MXFWrappingScheme {
213     Frame,
214     Clip,
215 };
216
217 /* NOTE: klv_offset is not set (-1) for local keys */
218 typedef int MXFMetadataReadFunc(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset);
219
220 typedef struct {
221     const UID key;
222     MXFMetadataReadFunc *read;
223     int ctx_size;
224     enum MXFMetadataSetType type;
225 } MXFMetadataReadTableEntry;
226
227 /* partial keys to match */
228 static const uint8_t mxf_header_partition_pack_key[]       = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x02 };
229 static const uint8_t mxf_essence_element_key[]             = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34,0x01,0x02,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x03,0x01 };
230 static const uint8_t mxf_avid_essence_element_key[]        = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34,0x01,0x02,0x01,0x01,0x0e,0x04,0x03,0x01 };
231 static const uint8_t mxf_system_item_key[]                 = { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0D,0x01,0x03,0x01,0x04 };
232 static const uint8_t mxf_klv_key[]                         = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34 };
233 /* complete keys to match */
234 static const uint8_t mxf_crypto_source_container_ul[]      = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34,0x01,0x01,0x01,0x09,0x06,0x01,0x01,0x02,0x02,0x00,0x00,0x00 };
235 static const uint8_t mxf_encrypted_triplet_key[]           = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34,0x02,0x04,0x01,0x07,0x0d,0x01,0x03,0x01,0x02,0x7e,0x01,0x00 };
236 static const uint8_t mxf_encrypted_essence_container[]     = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34,0x04,0x01,0x01,0x07,0x0d,0x01,0x03,0x01,0x02,0x0b,0x01,0x00 };
237 static const uint8_t mxf_sony_mpeg4_extradata[]            = { 0x06,0x0e,0x2b,0x34,0x04,0x01,0x01,0x01,0x0e,0x06,0x06,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00 };
238
239 #define IS_KLV_KEY(x, y) (!memcmp(x, y, sizeof(y)))
240
241 static int64_t klv_decode_ber_length(AVIOContext *pb)
242 {
243     uint64_t size = avio_r8(pb);
244     if (size & 0x80) { /* long form */
245         int bytes_num = size & 0x7f;
246         /* SMPTE 379M 5.3.4 guarantee that bytes_num must not exceed 8 bytes */
247         if (bytes_num > 8)
248             return AVERROR_INVALIDDATA;
249         size = 0;
250         while (bytes_num--)
251             size = size << 8 | avio_r8(pb);
252     }
253     return size;
254 }
255
256 static int mxf_read_sync(AVIOContext *pb, const uint8_t *key, unsigned size)
257 {
258     int i, b;
259     for (i = 0; i < size && !pb->eof_reached; i++) {
260         b = avio_r8(pb);
261         if (b == key[0])
262             i = 0;
263         else if (b != key[i])
264             i = -1;
265     }
266     return i == size;
267 }
268
269 static int klv_read_packet(KLVPacket *klv, AVIOContext *pb)
270 {
271     if (!mxf_read_sync(pb, mxf_klv_key, 4))
272         return AVERROR_INVALIDDATA;
273     klv->offset = avio_tell(pb) - 4;
274     memcpy(klv->key, mxf_klv_key, 4);
275     avio_read(pb, klv->key + 4, 12);
276     klv->length = klv_decode_ber_length(pb);
277     return klv->length == -1 ? -1 : 0;
278 }
279
280 static int mxf_get_stream_index(AVFormatContext *s, KLVPacket *klv)
281 {
282     int i;
283
284     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
285         MXFTrack *track = s->streams[i]->priv_data;
286         /* SMPTE 379M 7.3 */
287         if (!memcmp(klv->key + sizeof(mxf_essence_element_key), track->track_number, sizeof(track->track_number)))
288             return i;
289     }
290     /* return 0 if only one stream, for OP Atom files with 0 as track number */
291     return s->nb_streams == 1 ? 0 : -1;
292 }
293
294 /* XXX: use AVBitStreamFilter */
295 static int mxf_get_d10_aes3_packet(AVIOContext *pb, AVStream *st, AVPacket *pkt, int64_t length)
296 {
297     const uint8_t *buf_ptr, *end_ptr;
298     uint8_t *data_ptr;
299     int i;
300
301     if (length > 61444) /* worst case PAL 1920 samples 8 channels */
302         return AVERROR_INVALIDDATA;
303     length = av_get_packet(pb, pkt, length);
304     if (length < 0)
305         return length;
306     data_ptr = pkt->data;
307     end_ptr = pkt->data + length;
308     buf_ptr = pkt->data + 4; /* skip SMPTE 331M header */
309     for (; buf_ptr + st->codec->channels*4 < end_ptr; ) {
310         for (i = 0; i < st->codec->channels; i++) {
311             uint32_t sample = bytestream_get_le32(&buf_ptr);
312             if (st->codec->bits_per_coded_sample == 24)
313                 bytestream_put_le24(&data_ptr, (sample >> 4) & 0xffffff);
314             else
315                 bytestream_put_le16(&data_ptr, (sample >> 12) & 0xffff);
316         }
317         buf_ptr += 32 - st->codec->channels*4; // always 8 channels stored SMPTE 331M
318     }
319     av_shrink_packet(pkt, data_ptr - pkt->data);
320     return 0;
321 }
322
323 static int mxf_decrypt_triplet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, KLVPacket *klv)
324 {
325     static const uint8_t checkv[16] = {0x43, 0x48, 0x55, 0x4b, 0x43, 0x48, 0x55, 0x4b, 0x43, 0x48, 0x55, 0x4b, 0x43, 0x48, 0x55, 0x4b};
326     MXFContext *mxf = s->priv_data;
327     AVIOContext *pb = s->pb;
328     int64_t end = avio_tell(pb) + klv->length;
329     int64_t size;
330     uint64_t orig_size;
331     uint64_t plaintext_size;
332     uint8_t ivec[16];
333     uint8_t tmpbuf[16];
334     int index;
335
336     if (!mxf->aesc && s->key && s->keylen == 16) {
337         mxf->aesc = av_malloc(av_aes_size);
338         if (!mxf->aesc)
339             return AVERROR(ENOMEM);
340         av_aes_init(mxf->aesc, s->key, 128, 1);
341     }
342     // crypto context
343     avio_skip(pb, klv_decode_ber_length(pb));
344     // plaintext offset
345     klv_decode_ber_length(pb);
346     plaintext_size = avio_rb64(pb);
347     // source klv key
348     klv_decode_ber_length(pb);
349     avio_read(pb, klv->key, 16);
350     if (!IS_KLV_KEY(klv, mxf_essence_element_key))
351         return AVERROR_INVALIDDATA;
352     index = mxf_get_stream_index(s, klv);
353     if (index < 0)
354         return AVERROR_INVALIDDATA;
355     // source size
356     klv_decode_ber_length(pb);
357     orig_size = avio_rb64(pb);
358     if (orig_size < plaintext_size)
359         return AVERROR_INVALIDDATA;
360     // enc. code
361     size = klv_decode_ber_length(pb);
362     if (size < 32 || size - 32 < orig_size)
363         return AVERROR_INVALIDDATA;
364     avio_read(pb, ivec, 16);
365     avio_read(pb, tmpbuf, 16);
366     if (mxf->aesc)
367         av_aes_crypt(mxf->aesc, tmpbuf, tmpbuf, 1, ivec, 1);
368     if (memcmp(tmpbuf, checkv, 16))
369         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "probably incorrect decryption key\n");
370     size -= 32;
371     size = av_get_packet(pb, pkt, size);
372     if (size < 0)
373         return size;
374     else if (size < plaintext_size)
375         return AVERROR_INVALIDDATA;
376     size -= plaintext_size;
377     if (mxf->aesc)
378         av_aes_crypt(mxf->aesc, &pkt->data[plaintext_size],
379                      &pkt->data[plaintext_size], size >> 4, ivec, 1);
380     av_shrink_packet(pkt, orig_size);
381     pkt->stream_index = index;
382     avio_skip(pb, end - avio_tell(pb));
383     return 0;
384 }
385
386 static int mxf_read_primer_pack(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
387 {
388     MXFContext *mxf = arg;
389     int item_num = avio_rb32(pb);
390     int item_len = avio_rb32(pb);
391
392     if (item_len != 18) {
393         av_log_ask_for_sample(pb, "unsupported primer pack item length %d\n",
394                               item_len);
395         return AVERROR_PATCHWELCOME;
396     }
397     if (item_num > UINT_MAX / item_len)
398         return AVERROR_INVALIDDATA;
399     mxf->local_tags_count = item_num;
400     mxf->local_tags = av_malloc(item_num*item_len);
401     if (!mxf->local_tags)
402         return AVERROR(ENOMEM);
403     avio_read(pb, mxf->local_tags, item_num*item_len);
404     return 0;
405 }
406
407 static int mxf_read_partition_pack(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
408 {
409     MXFContext *mxf = arg;
410     MXFPartition *partition, *tmp_part;
411     UID op;
412     uint64_t footer_partition;
413
414     if (mxf->partitions_count+1 >= UINT_MAX / sizeof(*mxf->partitions))
415         return AVERROR(ENOMEM);
416
417     tmp_part = av_realloc(mxf->partitions, (mxf->partitions_count + 1) * sizeof(*mxf->partitions));
418     if (!tmp_part)
419         return AVERROR(ENOMEM);
420     mxf->partitions = tmp_part;
421
422     if (mxf->parsing_backward) {
423         /* insert the new partition pack in the middle
424          * this makes the entries in mxf->partitions sorted by offset */
425         memmove(&mxf->partitions[mxf->last_forward_partition+1],
426                 &mxf->partitions[mxf->last_forward_partition],
427                 (mxf->partitions_count - mxf->last_forward_partition)*sizeof(*mxf->partitions));
428         partition = mxf->current_partition = &mxf->partitions[mxf->last_forward_partition];
429     } else {
430         mxf->last_forward_partition++;
431         partition = mxf->current_partition = &mxf->partitions[mxf->partitions_count];
432     }
433
434     memset(partition, 0, sizeof(*partition));
435     mxf->partitions_count++;
436     partition->pack_length = avio_tell(pb) - klv_offset + size;
437
438     switch(uid[13]) {
439     case 2:
440         partition->type = Header;
441         break;
442     case 3:
443         partition->type = BodyPartition;
444         break;
445     case 4:
446         partition->type = Footer;
447         break;
448     default:
449         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "unknown partition type %i\n", uid[13]);
450         return AVERROR_INVALIDDATA;
451     }
452
453     /* consider both footers to be closed (there is only Footer and CompleteFooter) */
454     partition->closed = partition->type == Footer || !(uid[14] & 1);
455     partition->complete = uid[14] > 2;
456     avio_skip(pb, 4);
457     partition->kag_size = avio_rb32(pb);
458     partition->this_partition = avio_rb64(pb);
459     partition->previous_partition = avio_rb64(pb);
460     footer_partition = avio_rb64(pb);
461     partition->header_byte_count = avio_rb64(pb);
462     partition->index_byte_count = avio_rb64(pb);
463     partition->index_sid = avio_rb32(pb);
464     avio_skip(pb, 8);
465     partition->body_sid = avio_rb32(pb);
466     avio_read(pb, op, sizeof(UID));
467
468     /* some files don'thave FooterPartition set in every partition */
469     if (footer_partition) {
470         if (mxf->footer_partition && mxf->footer_partition != footer_partition) {
471             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR,
472                    "inconsistent FooterPartition value: %"PRIu64" != %"PRIu64"\n",
473                    mxf->footer_partition, footer_partition);
474         } else {
475             mxf->footer_partition = footer_partition;
476         }
477     }
478
479     av_dlog(mxf->fc,
480             "PartitionPack: ThisPartition = 0x%"PRIX64
481             ", PreviousPartition = 0x%"PRIX64", "
482             "FooterPartition = 0x%"PRIX64", IndexSID = %i, BodySID = %i\n",
483             partition->this_partition,
484             partition->previous_partition, footer_partition,
485             partition->index_sid, partition->body_sid);
486
487     if      (op[12] == 1 && op[13] == 1) mxf->op = OP1a;
488     else if (op[12] == 1 && op[13] == 2) mxf->op = OP1b;
489     else if (op[12] == 1 && op[13] == 3) mxf->op = OP1c;
490     else if (op[12] == 2 && op[13] == 1) mxf->op = OP2a;
491     else if (op[12] == 2 && op[13] == 2) mxf->op = OP2b;
492     else if (op[12] == 2 && op[13] == 3) mxf->op = OP2c;
493     else if (op[12] == 3 && op[13] == 1) mxf->op = OP3a;
494     else if (op[12] == 3 && op[13] == 2) mxf->op = OP3b;
495     else if (op[12] == 3 && op[13] == 3) mxf->op = OP3c;
496     else if (op[12] == 0x10)             mxf->op = OPAtom;
497     else if (op[12] == 64&& op[13] == 1) mxf->op = OPSonyOpt;
498     else {
499         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "unknown operational pattern: %02xh %02xh - guessing OP1a\n", op[12], op[13]);
500         mxf->op = OP1a;
501     }
502
503     if (partition->kag_size <= 0 || partition->kag_size > (1 << 20)) {
504         av_log(mxf->fc, AV_LOG_WARNING, "invalid KAGSize %i - guessing ", partition->kag_size);
505
506         if (mxf->op == OPSonyOpt)
507             partition->kag_size = 512;
508         else
509             partition->kag_size = 1;
510
511         av_log(mxf->fc, AV_LOG_WARNING, "%i\n", partition->kag_size);
512     }
513
514     return 0;
515 }
516
517 static int mxf_add_metadata_set(MXFContext *mxf, void *metadata_set)
518 {
519     MXFMetadataSet **tmp;
520     if (mxf->metadata_sets_count+1 >= UINT_MAX / sizeof(*mxf->metadata_sets))
521         return AVERROR(ENOMEM);
522     tmp = av_realloc(mxf->metadata_sets, (mxf->metadata_sets_count + 1) * sizeof(*mxf->metadata_sets));
523     if (!tmp)
524         return AVERROR(ENOMEM);
525     mxf->metadata_sets = tmp;
526     mxf->metadata_sets[mxf->metadata_sets_count] = metadata_set;
527     mxf->metadata_sets_count++;
528     return 0;
529 }
530
531 static int mxf_read_cryptographic_context(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
532 {
533     MXFCryptoContext *cryptocontext = arg;
534     if (size != 16)
535         return AVERROR_INVALIDDATA;
536     if (IS_KLV_KEY(uid, mxf_crypto_source_container_ul))
537         avio_read(pb, cryptocontext->source_container_ul, 16);
538     return 0;
539 }
540
541 static int mxf_read_content_storage(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
542 {
543     MXFContext *mxf = arg;
544     switch (tag) {
545     case 0x1901:
546         mxf->packages_count = avio_rb32(pb);
547         if (mxf->packages_count >= UINT_MAX / sizeof(UID))
548             return AVERROR_INVALIDDATA;
549         mxf->packages_refs = av_malloc(mxf->packages_count * sizeof(UID));
550         if (!mxf->packages_refs)
551             return AVERROR(ENOMEM);
552         avio_skip(pb, 4); /* useless size of objects, always 16 according to specs */
553         avio_read(pb, (uint8_t *)mxf->packages_refs, mxf->packages_count * sizeof(UID));
554         break;
555     }
556     return 0;
557 }
558
559 static int mxf_read_source_clip(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
560 {
561     MXFStructuralComponent *source_clip = arg;
562     switch(tag) {
563     case 0x0202:
564         source_clip->duration = avio_rb64(pb);
565         break;
566     case 0x1201:
567         source_clip->start_position = avio_rb64(pb);
568         break;
569     case 0x1101:
570         /* UMID, only get last 16 bytes */
571         avio_skip(pb, 16);
572         avio_read(pb, source_clip->source_package_uid, 16);
573         break;
574     case 0x1102:
575         source_clip->source_track_id = avio_rb32(pb);
576         break;
577     }
578     return 0;
579 }
580
581 static int mxf_read_material_package(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
582 {
583     MXFPackage *package = arg;
584     switch(tag) {
585     case 0x4403:
586         package->tracks_count = avio_rb32(pb);
587         if (package->tracks_count >= UINT_MAX / sizeof(UID))
588             return AVERROR_INVALIDDATA;
589         package->tracks_refs = av_malloc(package->tracks_count * sizeof(UID));
590         if (!package->tracks_refs)
591             return AVERROR(ENOMEM);
592         avio_skip(pb, 4); /* useless size of objects, always 16 according to specs */
593         avio_read(pb, (uint8_t *)package->tracks_refs, package->tracks_count * sizeof(UID));
594         break;
595     }
596     return 0;
597 }
598
599 static int mxf_read_track(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
600 {
601     MXFTrack *track = arg;
602     switch(tag) {
603     case 0x4801:
604         track->track_id = avio_rb32(pb);
605         break;
606     case 0x4804:
607         avio_read(pb, track->track_number, 4);
608         break;
609     case 0x4B01:
610         track->edit_rate.den = avio_rb32(pb);
611         track->edit_rate.num = avio_rb32(pb);
612         break;
613     case 0x4803:
614         avio_read(pb, track->sequence_ref, 16);
615         break;
616     }
617     return 0;
618 }
619
620 static int mxf_read_sequence(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
621 {
622     MXFSequence *sequence = arg;
623     switch(tag) {
624     case 0x0202:
625         sequence->duration = avio_rb64(pb);
626         break;
627     case 0x0201:
628         avio_read(pb, sequence->data_definition_ul, 16);
629         break;
630     case 0x1001:
631         sequence->structural_components_count = avio_rb32(pb);
632         if (sequence->structural_components_count >= UINT_MAX / sizeof(UID))
633             return AVERROR_INVALIDDATA;
634         sequence->structural_components_refs = av_malloc(sequence->structural_components_count * sizeof(UID));
635         if (!sequence->structural_components_refs)
636             return AVERROR(ENOMEM);
637         avio_skip(pb, 4); /* useless size of objects, always 16 according to specs */
638         avio_read(pb, (uint8_t *)sequence->structural_components_refs, sequence->structural_components_count * sizeof(UID));
639         break;
640     }
641     return 0;
642 }
643
644 static int mxf_read_source_package(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
645 {
646     MXFPackage *package = arg;
647     switch(tag) {
648     case 0x4403:
649         package->tracks_count = avio_rb32(pb);
650         if (package->tracks_count >= UINT_MAX / sizeof(UID))
651             return AVERROR_INVALIDDATA;
652         package->tracks_refs = av_malloc(package->tracks_count * sizeof(UID));
653         if (!package->tracks_refs)
654             return AVERROR(ENOMEM);
655         avio_skip(pb, 4); /* useless size of objects, always 16 according to specs */
656         avio_read(pb, (uint8_t *)package->tracks_refs, package->tracks_count * sizeof(UID));
657         break;
658     case 0x4401:
659         /* UMID, only get last 16 bytes */
660         avio_skip(pb, 16);
661         avio_read(pb, package->package_uid, 16);
662         break;
663     case 0x4701:
664         avio_read(pb, package->descriptor_ref, 16);
665         break;
666     }
667     return 0;
668 }
669
670 static int mxf_read_index_entry_array(AVIOContext *pb, MXFIndexTableSegment *segment)
671 {
672     int i, length;
673
674     segment->nb_index_entries = avio_rb32(pb);
675     if (!segment->nb_index_entries)
676         return 0;
677     else if (segment->nb_index_entries < 0 ||
678              segment->nb_index_entries >
679              (INT_MAX >> av_log2(sizeof(*segment->stream_offset_entries))))
680         return AVERROR(ENOMEM);
681
682     length = avio_rb32(pb);
683
684     segment->temporal_offset_entries = av_mallocz(segment->nb_index_entries *
685                                  sizeof(*segment->temporal_offset_entries));
686     segment->flag_entries            = av_mallocz(segment->nb_index_entries *
687                                  sizeof(*segment->flag_entries));
688     segment->stream_offset_entries   = av_mallocz(segment->nb_index_entries *
689                                  sizeof(*segment->stream_offset_entries));
690
691     if (!segment->flag_entries || !segment->stream_offset_entries ||
692         !segment->temporal_offset_entries) {
693         av_freep(&segment->flag_entries);
694         av_freep(&segment->stream_offset_entries);
695         av_freep(&segment->temporal_offset_entries);
696         return AVERROR(ENOMEM);
697     }
698
699     for (i = 0; i < segment->nb_index_entries; i++) {
700         segment->temporal_offset_entries[i] = avio_r8(pb);
701         avio_r8(pb);                                        /* KeyFrameOffset */
702         segment->flag_entries[i] = avio_r8(pb);
703         segment->stream_offset_entries[i] = avio_rb64(pb);
704         avio_skip(pb, length - 11);
705     }
706     return 0;
707 }
708
709 static int mxf_read_index_table_segment(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
710 {
711     MXFIndexTableSegment *segment = arg;
712     switch(tag) {
713     case 0x3F05:
714         segment->edit_unit_byte_count = avio_rb32(pb);
715         av_dlog(NULL, "EditUnitByteCount %d\n", segment->edit_unit_byte_count);
716         break;
717     case 0x3F06:
718         segment->index_sid = avio_rb32(pb);
719         av_dlog(NULL, "IndexSID %d\n", segment->index_sid);
720         break;
721     case 0x3F07:
722         segment->body_sid = avio_rb32(pb);
723         av_dlog(NULL, "BodySID %d\n", segment->body_sid);
724         break;
725     case 0x3F0A:
726         av_dlog(NULL, "IndexEntryArray found\n");
727         return mxf_read_index_entry_array(pb, segment);
728     case 0x3F0B:
729         segment->index_edit_rate.num = avio_rb32(pb);
730         segment->index_edit_rate.den = avio_rb32(pb);
731         av_dlog(NULL, "IndexEditRate %d/%d\n", segment->index_edit_rate.num,
732                 segment->index_edit_rate.den);
733         break;
734     case 0x3F0C:
735         segment->index_start_position = avio_rb64(pb);
736         av_dlog(NULL, "IndexStartPosition %"PRId64"\n", segment->index_start_position);
737         break;
738     case 0x3F0D:
739         segment->index_duration = avio_rb64(pb);
740         av_dlog(NULL, "IndexDuration %"PRId64"\n", segment->index_duration);
741         break;
742     }
743     return 0;
744 }
745
746 static void mxf_read_pixel_layout(AVIOContext *pb, MXFDescriptor *descriptor)
747 {
748     int code, value, ofs = 0;
749     char layout[16] = {0};
750
751     do {
752         code = avio_r8(pb);
753         value = avio_r8(pb);
754         av_dlog(NULL, "pixel layout: code %#x\n", code);
755
756         if (ofs < 16) {
757             layout[ofs++] = code;
758             layout[ofs++] = value;
759         }
760     } while (code != 0); /* SMPTE 377M E.2.46 */
761
762     ff_mxf_decode_pixel_layout(layout, &descriptor->pix_fmt);
763 }
764
765 static int mxf_read_generic_descriptor(void *arg, AVIOContext *pb, int tag, int size, UID uid, int64_t klv_offset)
766 {
767     MXFDescriptor *descriptor = arg;
768     switch(tag) {
769     case 0x3F01:
770         descriptor->sub_descriptors_count = avio_rb32(pb);
771         if (descriptor->sub_descriptors_count >= UINT_MAX / sizeof(UID))
772             return AVERROR_INVALIDDATA;
773         descriptor->sub_descriptors_refs = av_malloc(descriptor->sub_descriptors_count * sizeof(UID));
774         if (!descriptor->sub_descriptors_refs)
775             return AVERROR(ENOMEM);
776         avio_skip(pb, 4); /* useless size of objects, always 16 according to specs */
777         avio_read(pb, (uint8_t *)descriptor->sub_descriptors_refs, descriptor->sub_descriptors_count * sizeof(UID));
778         break;
779     case 0x3004:
780         avio_read(pb, descriptor->essence_container_ul, 16);
781         break;
782     case 0x3006:
783         descriptor->linked_track_id = avio_rb32(pb);
784         break;
785     case 0x3201: /* PictureEssenceCoding */
786         avio_read(pb, descriptor->essence_codec_ul, 16);
787         break;
788     case 0x3203:
789         descriptor->width = avio_rb32(pb);
790         break;
791     case 0x3202:
792         descriptor->height = avio_rb32(pb);
793         break;
794     case 0x320E:
795         descriptor->aspect_ratio.num = avio_rb32(pb);
796         descriptor->aspect_ratio.den = avio_rb32(pb);
797         break;
798     case 0x3D03:
799         descriptor->sample_rate.num = avio_rb32(pb);
800         descriptor->sample_rate.den = avio_rb32(pb);
801         break;
802     case 0x3D06: /* SoundEssenceCompression */
803         avio_read(pb, descriptor->essence_codec_ul, 16);
804         break;
805     case 0x3D07:
806         descriptor->channels = avio_rb32(pb);
807         break;
808     case 0x3D01:
809         descriptor->bits_per_sample = avio_rb32(pb);
810         break;
811     case 0x3401:
812         mxf_read_pixel_layout(pb, descriptor);
813         break;
814     default:
815         /* Private uid used by SONY C0023S01.mxf */
816         if (IS_KLV_KEY(uid, mxf_sony_mpeg4_extradata)) {
817             descriptor->extradata = av_malloc(size + FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
818             if (!descriptor->extradata)
819                 return AVERROR(ENOMEM);
820             descriptor->extradata_size = size;
821             avio_read(pb, descriptor->extradata, size);
822         }
823         break;
824     }
825     return 0;
826 }
827
828 /*
829  * Match an uid independently of the version byte and up to len common bytes
830  * Returns: boolean
831  */
832 static int mxf_match_uid(const UID key, const UID uid, int len)
833 {
834     int i;
835     for (i = 0; i < len; i++) {
836         if (i != 7 && key[i] != uid[i])
837             return 0;
838     }
839     return 1;
840 }
841
842 static const MXFCodecUL *mxf_get_codec_ul(const MXFCodecUL *uls, UID *uid)
843 {
844     while (uls->uid[0]) {
845         if(mxf_match_uid(uls->uid, *uid, uls->matching_len))
846             break;
847         uls++;
848     }
849     return uls;
850 }
851
852 static void *mxf_resolve_strong_ref(MXFContext *mxf, UID *strong_ref, enum MXFMetadataSetType type)
853 {
854     int i;
855
856     if (!strong_ref)
857         return NULL;
858     for (i = 0; i < mxf->metadata_sets_count; i++) {
859         if (!memcmp(*strong_ref, mxf->metadata_sets[i]->uid, 16) &&
860             (type == AnyType || mxf->metadata_sets[i]->type == type)) {
861             return mxf->metadata_sets[i];
862         }
863     }
864     return NULL;
865 }
866
867 static const MXFCodecUL mxf_picture_essence_container_uls[] = {
868     // video essence container uls
869     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x04,0x01,0x01,0x02,0x0D,0x01,0x03,0x01,0x02,0x04,0x60,0x01 }, 14, CODEC_ID_MPEG2VIDEO }, /* MPEG-ES Frame wrapped */
870     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x04,0x01,0x01,0x01,0x0D,0x01,0x03,0x01,0x02,0x02,0x41,0x01 }, 14,    CODEC_ID_DVVIDEO }, /* DV 625 25mbps */
871     { { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 },  0,      CODEC_ID_NONE },
872 };
873 static const MXFCodecUL mxf_sound_essence_container_uls[] = {
874     // sound essence container uls
875     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x04,0x01,0x01,0x01,0x0D,0x01,0x03,0x01,0x02,0x06,0x01,0x00 }, 14, CODEC_ID_PCM_S16LE }, /* BWF Frame wrapped */
876     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x04,0x01,0x01,0x02,0x0D,0x01,0x03,0x01,0x02,0x04,0x40,0x01 }, 14,       CODEC_ID_MP2 }, /* MPEG-ES Frame wrapped, 0x40 ??? stream id */
877     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x04,0x01,0x01,0x01,0x0D,0x01,0x03,0x01,0x02,0x01,0x01,0x01 }, 14, CODEC_ID_PCM_S16LE }, /* D-10 Mapping 50Mbps PAL Extended Template */
878     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x01,0x01,0x01,0xFF,0x4B,0x46,0x41,0x41,0x00,0x0D,0x4D,0x4F }, 14, CODEC_ID_PCM_S16LE }, /* 0001GL00.MXF.A1.mxf_opatom.mxf */
879     { { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 },  0,      CODEC_ID_NONE },
880 };
881
882 static int mxf_get_sorted_table_segments(MXFContext *mxf, int *nb_sorted_segments, MXFIndexTableSegment ***sorted_segments)
883 {
884     int i, j, nb_segments = 0;
885     MXFIndexTableSegment **unsorted_segments;
886     int last_body_sid = -1, last_index_sid = -1, last_index_start = -1;
887
888     /* count number of segments, allocate arrays and copy unsorted segments */
889     for (i = 0; i < mxf->metadata_sets_count; i++)
890         if (mxf->metadata_sets[i]->type == IndexTableSegment)
891             nb_segments++;
892
893     *sorted_segments  = av_mallocz(nb_segments * sizeof(**sorted_segments));
894     unsorted_segments = av_mallocz(nb_segments * sizeof(*unsorted_segments));
895     if (!sorted_segments || !unsorted_segments) {
896         av_freep(sorted_segments);
897         av_free(unsorted_segments);
898         return AVERROR(ENOMEM);
899     }
900
901     for (i = j = 0; i < mxf->metadata_sets_count; i++)
902         if (mxf->metadata_sets[i]->type == IndexTableSegment)
903             unsorted_segments[j++] = (MXFIndexTableSegment*)mxf->metadata_sets[i];
904
905     *nb_sorted_segments = 0;
906
907     /* sort segments by {BodySID, IndexSID, IndexStartPosition}, remove duplicates while we're at it */
908     for (i = 0; i < nb_segments; i++) {
909         int best = -1, best_body_sid = -1, best_index_sid = -1, best_index_start = -1;
910
911         for (j = 0; j < nb_segments; j++) {
912             MXFIndexTableSegment *s = unsorted_segments[j];
913
914             /* Require larger BosySID, IndexSID or IndexStartPosition then the previous entry. This removes duplicates.
915              * We want the smallest values for the keys than what we currently have, unless this is the first such entry this time around.
916              */
917             if ((i == 0     || s->body_sid > last_body_sid || s->index_sid > last_index_sid || s->index_start_position > last_index_start) &&
918                 (best == -1 || s->body_sid < best_body_sid || s->index_sid < best_index_sid || s->index_start_position < best_index_start)) {
919                 best             = j;
920                 best_body_sid    = s->body_sid;
921                 best_index_sid   = s->index_sid;
922                 best_index_start = s->index_start_position;
923             }
924         }
925
926         /* no suitable entry found -> we're done */
927         if (best == -1)
928             break;
929
930         (*sorted_segments)[(*nb_sorted_segments)++] = unsorted_segments[best];
931         last_body_sid    = best_body_sid;
932         last_index_sid   = best_index_sid;
933         last_index_start = best_index_start;
934     }
935
936     av_free(unsorted_segments);
937
938     return 0;
939 }
940
941 /**
942  * Computes the absolute file offset of the given essence container offset
943  */
944 static int mxf_absolute_bodysid_offset(MXFContext *mxf, int body_sid, int64_t offset, int64_t *offset_out)
945 {
946     int x;
947     int64_t offset_in = offset;     /* for logging */
948
949     for (x = 0; x < mxf->partitions_count; x++) {
950         MXFPartition *p = &mxf->partitions[x];
951
952         if (p->body_sid != body_sid)
953             continue;
954
955         if (offset < p->essence_length || !p->essence_length) {
956             *offset_out = p->essence_offset + offset;
957             return 0;
958         }
959
960         offset -= p->essence_length;
961     }
962
963     av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR,
964            "failed to find absolute offset of %"PRIX64" in BodySID %i - partial file?\n",
965            offset_in, body_sid);
966
967     return AVERROR_INVALIDDATA;
968 }
969
970 /**
971  * Returns the end position of the essence container with given BodySID, or zero if unknown
972  */
973 static int64_t mxf_essence_container_end(MXFContext *mxf, int body_sid)
974 {
975     int x;
976     int64_t ret = 0;
977
978     for (x = 0; x < mxf->partitions_count; x++) {
979         MXFPartition *p = &mxf->partitions[x];
980
981         if (p->body_sid != body_sid)
982             continue;
983
984         if (!p->essence_length)
985             return 0;
986
987         ret = p->essence_offset + p->essence_length;
988     }
989
990     return ret;
991 }
992
993 /* EditUnit -> absolute offset */
994 static int mxf_edit_unit_absolute_offset(MXFContext *mxf, MXFIndexTable *index_table, int64_t edit_unit, int64_t *edit_unit_out, int64_t *offset_out, int nag)
995 {
996     int i;
997     int64_t offset_temp = 0;
998
999     for (i = 0; i < index_table->nb_segments; i++) {
1000         MXFIndexTableSegment *s = index_table->segments[i];
1001
1002         edit_unit = FFMAX(edit_unit, s->index_start_position);  /* clamp if trying to seek before start */
1003
1004         if (edit_unit < s->index_start_position + s->index_duration) {
1005             int64_t index = edit_unit - s->index_start_position;
1006
1007             if (s->edit_unit_byte_count)
1008                 offset_temp += s->edit_unit_byte_count * index;
1009             else if (s->nb_index_entries) {
1010                 if (s->nb_index_entries == 2 * s->index_duration + 1)
1011                     index *= 2;     /* Avid index */
1012
1013                 if (index < 0 || index > s->nb_index_entries) {
1014                     av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "IndexSID %i segment at %"PRId64" IndexEntryArray too small\n",
1015                            index_table->index_sid, s->index_start_position);
1016                     return AVERROR_INVALIDDATA;
1017                 }
1018
1019                 offset_temp = s->stream_offset_entries[index];
1020             } else {
1021                 av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "IndexSID %i segment at %"PRId64" missing EditUnitByteCount and IndexEntryArray\n",
1022                        index_table->index_sid, s->index_start_position);
1023                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1024             }
1025
1026             if (edit_unit_out)
1027                 *edit_unit_out = edit_unit;
1028
1029             return mxf_absolute_bodysid_offset(mxf, index_table->body_sid, offset_temp, offset_out);
1030         } else {
1031             /* EditUnitByteCount == 0 for VBR indexes, which is fine since they use explicit StreamOffsets */
1032             offset_temp += s->edit_unit_byte_count * s->index_duration;
1033         }
1034     }
1035
1036     if (nag)
1037         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "failed to map EditUnit %"PRId64" in IndexSID %i to an offset\n", edit_unit, index_table->index_sid);
1038
1039     return AVERROR_INVALIDDATA;
1040 }
1041
1042 static int mxf_compute_ptses_fake_index(MXFContext *mxf, MXFIndexTable *index_table)
1043 {
1044     int i, j, x;
1045     int8_t max_temporal_offset = -128;
1046
1047     /* first compute how many entries we have */
1048     for (i = 0; i < index_table->nb_segments; i++) {
1049         MXFIndexTableSegment *s = index_table->segments[i];
1050
1051         if (!s->nb_index_entries)
1052             return 0;                               /* no TemporalOffsets */
1053
1054         index_table->nb_ptses += s->index_duration;
1055     }
1056
1057     /* paranoid check */
1058     if (index_table->nb_ptses <= 0)
1059         return 0;
1060
1061     if (index_table->nb_ptses > INT_MAX >> av_log2(sizeof(AVIndexEntry)) + 1)
1062         return AVERROR(ENOMEM);
1063
1064     index_table->ptses      = av_mallocz(index_table->nb_ptses *
1065                                          sizeof(int64_t));
1066     index_table->fake_index = av_mallocz(index_table->nb_ptses *
1067                                          sizeof(AVIndexEntry));
1068     if (!index_table->ptses || !index_table->fake_index) {
1069         av_freep(&index_table->ptses);
1070         return AVERROR(ENOMEM);
1071     }
1072
1073     /* we may have a few bad TemporalOffsets
1074      * make sure the corresponding PTSes don't have the bogus value 0 */
1075     for (x = 0; x < index_table->nb_ptses; x++)
1076         index_table->ptses[x] = AV_NOPTS_VALUE;
1077
1078     /**
1079      * We have this:
1080      *
1081      * x  TemporalOffset
1082      * 0:  0
1083      * 1:  1
1084      * 2:  1
1085      * 3: -2
1086      * 4:  1
1087      * 5:  1
1088      * 6: -2
1089      *
1090      * We want to transform it into this:
1091      *
1092      * x  DTS PTS
1093      * 0: -1   0
1094      * 1:  0   3
1095      * 2:  1   1
1096      * 3:  2   2
1097      * 4:  3   6
1098      * 5:  4   4
1099      * 6:  5   5
1100      *
1101      * We do this by bucket sorting x by x+TemporalOffset[x] into mxf->ptses,
1102      * then settings mxf->first_dts = -max(TemporalOffset[x]).
1103      * The latter makes DTS <= PTS.
1104      */
1105     for (i = x = 0; i < index_table->nb_segments; i++) {
1106         MXFIndexTableSegment *s = index_table->segments[i];
1107         int index_delta = 1;
1108
1109         if (s->nb_index_entries == 2 * s->index_duration + 1)
1110             index_delta = 2;    /* Avid index */
1111
1112         for (j = 0; j < s->nb_index_entries; j += index_delta, x++) {
1113             int offset = s->temporal_offset_entries[j] / index_delta;
1114             int index  = x + offset;
1115
1116             index_table->fake_index[x].timestamp = x;
1117             index_table->fake_index[x].flags = !(s->flag_entries[j] & 0x30) ? AVINDEX_KEYFRAME : 0;
1118
1119             if (index < 0 || index >= index_table->nb_ptses) {
1120                 av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR,
1121                        "index entry %i + TemporalOffset %i = %i, which is out of bounds\n",
1122                        x, offset, index);
1123                 continue;
1124             }
1125
1126             index_table->ptses[index] = x;
1127             max_temporal_offset = FFMAX(max_temporal_offset, offset);
1128         }
1129     }
1130
1131     index_table->first_dts = -max_temporal_offset;
1132
1133     return 0;
1134 }
1135
1136 /**
1137  * Sorts and collects index table segments into index tables.
1138  * Also computes PTSes if possible.
1139  */
1140 static int mxf_compute_index_tables(MXFContext *mxf)
1141 {
1142     int i, j, k, ret, nb_sorted_segments;
1143     MXFIndexTableSegment **sorted_segments = NULL;
1144
1145     if ((ret = mxf_get_sorted_table_segments(mxf, &nb_sorted_segments, &sorted_segments)) ||
1146         nb_sorted_segments <= 0) {
1147         av_log(mxf->fc, AV_LOG_WARNING, "broken or empty index\n");
1148         return 0;
1149     }
1150
1151     /* sanity check and count unique BodySIDs/IndexSIDs */
1152     for (i = 0; i < nb_sorted_segments; i++) {
1153         if (i == 0 || sorted_segments[i-1]->index_sid != sorted_segments[i]->index_sid)
1154             mxf->nb_index_tables++;
1155         else if (sorted_segments[i-1]->body_sid != sorted_segments[i]->body_sid) {
1156             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "found inconsistent BodySID\n");
1157             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1158             goto finish_decoding_index;
1159         }
1160     }
1161
1162     if (mxf->nb_index_tables > INT_MAX >> av_log2(sizeof(MXFIndexTable)) + 1 ||
1163         !(mxf->index_tables = av_mallocz(mxf->nb_index_tables *
1164                                          sizeof(MXFIndexTable)))) {
1165         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "failed to allocate index tables\n");
1166         ret = AVERROR(ENOMEM);
1167         goto finish_decoding_index;
1168     }
1169
1170     /* distribute sorted segments to index tables */
1171     for (i = j = 0; i < nb_sorted_segments; i++) {
1172         if (i != 0 && sorted_segments[i-1]->index_sid != sorted_segments[i]->index_sid) {
1173             /* next IndexSID */
1174             j++;
1175         }
1176
1177         mxf->index_tables[j].nb_segments++;
1178     }
1179
1180     for (i = j = 0; j < mxf->nb_index_tables; i += mxf->index_tables[j++].nb_segments) {
1181         MXFIndexTable *t = &mxf->index_tables[j];
1182
1183         if (t->nb_segments >
1184             (INT_MAX >> av_log2(sizeof(MXFIndexTableSegment *))) ||
1185             !(t->segments = av_mallocz(t->nb_segments *
1186                                        sizeof(MXFIndexTableSegment*)))) {
1187             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "failed to allocate IndexTableSegment"
1188                    " pointer array\n");
1189             ret = AVERROR(ENOMEM);
1190             goto finish_decoding_index;
1191         }
1192
1193         if (sorted_segments[i]->index_start_position)
1194             av_log(mxf->fc, AV_LOG_WARNING, "IndexSID %i starts at EditUnit %"PRId64" - seeking may not work as expected\n",
1195                    sorted_segments[i]->index_sid, sorted_segments[i]->index_start_position);
1196
1197         memcpy(t->segments, &sorted_segments[i], t->nb_segments * sizeof(MXFIndexTableSegment*));
1198         t->index_sid = sorted_segments[i]->index_sid;
1199         t->body_sid = sorted_segments[i]->body_sid;
1200
1201         if ((ret = mxf_compute_ptses_fake_index(mxf, t)) < 0)
1202             goto finish_decoding_index;
1203
1204         /* fix zero IndexDurations */
1205         for (k = 0; k < t->nb_segments; k++) {
1206             if (t->segments[k]->index_duration)
1207                 continue;
1208
1209             if (t->nb_segments > 1)
1210                 av_log(mxf->fc, AV_LOG_WARNING, "IndexSID %i segment %i has zero IndexDuration and there's more than one segment\n",
1211                        t->index_sid, k);
1212
1213             if (mxf->fc->nb_streams <= 0) {
1214                 av_log(mxf->fc, AV_LOG_WARNING, "no streams?\n");
1215                 break;
1216             }
1217
1218             /* assume the first stream's duration is reasonable
1219              * leave index_duration = 0 on further segments in case we have any (unlikely)
1220              */
1221             t->segments[k]->index_duration = mxf->fc->streams[0]->duration;
1222             break;
1223         }
1224     }
1225
1226     ret = 0;
1227 finish_decoding_index:
1228     av_free(sorted_segments);
1229     return ret;
1230 }
1231
1232 static int mxf_parse_structural_metadata(MXFContext *mxf)
1233 {
1234     MXFPackage *material_package = NULL;
1235     MXFPackage *temp_package = NULL;
1236     int i, j, k, ret;
1237
1238     av_dlog(mxf->fc, "metadata sets count %d\n", mxf->metadata_sets_count);
1239     /* TODO: handle multiple material packages (OP3x) */
1240     for (i = 0; i < mxf->packages_count; i++) {
1241         material_package = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &mxf->packages_refs[i], MaterialPackage);
1242         if (material_package) break;
1243     }
1244     if (!material_package) {
1245         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "no material package found\n");
1246         return AVERROR_INVALIDDATA;
1247     }
1248
1249     for (i = 0; i < material_package->tracks_count; i++) {
1250         MXFPackage *source_package = NULL;
1251         MXFTrack *material_track = NULL;
1252         MXFTrack *source_track = NULL;
1253         MXFTrack *temp_track = NULL;
1254         MXFDescriptor *descriptor = NULL;
1255         MXFStructuralComponent *component = NULL;
1256         UID *essence_container_ul = NULL;
1257         const MXFCodecUL *codec_ul = NULL;
1258         const MXFCodecUL *container_ul = NULL;
1259         AVStream *st;
1260
1261         if (!(material_track = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &material_package->tracks_refs[i], Track))) {
1262             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "could not resolve material track strong ref\n");
1263             continue;
1264         }
1265
1266         if (!(material_track->sequence = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &material_track->sequence_ref, Sequence))) {
1267             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "could not resolve material track sequence strong ref\n");
1268             continue;
1269         }
1270
1271         /* TODO: handle multiple source clips */
1272         for (j = 0; j < material_track->sequence->structural_components_count; j++) {
1273             /* TODO: handle timecode component */
1274             component = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &material_track->sequence->structural_components_refs[j], SourceClip);
1275             if (!component)
1276                 continue;
1277
1278             for (k = 0; k < mxf->packages_count; k++) {
1279                 temp_package = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &mxf->packages_refs[k], SourcePackage);
1280                 if (!temp_package)
1281                     continue;
1282                 if (!memcmp(temp_package->package_uid, component->source_package_uid, 16)) {
1283                     source_package = temp_package;
1284                     break;
1285                 }
1286             }
1287             if (!source_package) {
1288                 av_dlog(mxf->fc, "material track %d: no corresponding source package found\n", material_track->track_id);
1289                 break;
1290             }
1291             for (k = 0; k < source_package->tracks_count; k++) {
1292                 if (!(temp_track = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &source_package->tracks_refs[k], Track))) {
1293                     av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "could not resolve source track strong ref\n");
1294                     ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1295                     goto fail_and_free;
1296                 }
1297                 if (temp_track->track_id == component->source_track_id) {
1298                     source_track = temp_track;
1299                     break;
1300                 }
1301             }
1302             if (!source_track) {
1303                 av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "material track %d: no corresponding source track found\n", material_track->track_id);
1304                 break;
1305             }
1306         }
1307         if (!source_track)
1308             continue;
1309
1310         if (!(source_track->sequence = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &source_track->sequence_ref, Sequence))) {
1311             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "could not resolve source track sequence strong ref\n");
1312             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1313             goto fail_and_free;
1314         }
1315
1316         /* 0001GL00.MXF.A1.mxf_opatom.mxf has the same SourcePackageID as 0001GL.MXF.V1.mxf_opatom.mxf
1317          * This would result in both files appearing to have two streams. Work around this by sanity checking DataDefinition */
1318         if (memcmp(material_track->sequence->data_definition_ul, source_track->sequence->data_definition_ul, 16)) {
1319             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "material track %d: DataDefinition mismatch\n", material_track->track_id);
1320             continue;
1321         }
1322
1323         st = avformat_new_stream(mxf->fc, NULL);
1324         if (!st) {
1325             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "could not allocate stream\n");
1326             ret = AVERROR(ENOMEM);
1327             goto fail_and_free;
1328         }
1329         st->id = source_track->track_id;
1330         st->priv_data = source_track;
1331         st->duration = component->duration;
1332         if (st->duration == -1)
1333             st->duration = AV_NOPTS_VALUE;
1334         st->start_time = component->start_position;
1335         avpriv_set_pts_info(st, 64, material_track->edit_rate.num, material_track->edit_rate.den);
1336
1337         PRINT_KEY(mxf->fc, "data definition   ul", source_track->sequence->data_definition_ul);
1338         codec_ul = mxf_get_codec_ul(ff_mxf_data_definition_uls, &source_track->sequence->data_definition_ul);
1339         st->codec->codec_type = codec_ul->id;
1340
1341         source_package->descriptor = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &source_package->descriptor_ref, AnyType);
1342         if (source_package->descriptor) {
1343             if (source_package->descriptor->type == MultipleDescriptor) {
1344                 for (j = 0; j < source_package->descriptor->sub_descriptors_count; j++) {
1345                     MXFDescriptor *sub_descriptor = mxf_resolve_strong_ref(mxf, &source_package->descriptor->sub_descriptors_refs[j], Descriptor);
1346
1347                     if (!sub_descriptor) {
1348                         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "could not resolve sub descriptor strong ref\n");
1349                         continue;
1350                     }
1351                     if (sub_descriptor->linked_track_id == source_track->track_id) {
1352                         descriptor = sub_descriptor;
1353                         break;
1354                     }
1355                 }
1356             } else if (source_package->descriptor->type == Descriptor)
1357                 descriptor = source_package->descriptor;
1358         }
1359         if (!descriptor) {
1360             av_log(mxf->fc, AV_LOG_INFO, "source track %d: stream %d, no descriptor found\n", source_track->track_id, st->index);
1361             continue;
1362         }
1363         PRINT_KEY(mxf->fc, "essence codec     ul", descriptor->essence_codec_ul);
1364         PRINT_KEY(mxf->fc, "essence container ul", descriptor->essence_container_ul);
1365         essence_container_ul = &descriptor->essence_container_ul;
1366         /* HACK: replacing the original key with mxf_encrypted_essence_container
1367          * is not allowed according to s429-6, try to find correct information anyway */
1368         if (IS_KLV_KEY(essence_container_ul, mxf_encrypted_essence_container)) {
1369             av_log(mxf->fc, AV_LOG_INFO, "broken encrypted mxf file\n");
1370             for (k = 0; k < mxf->metadata_sets_count; k++) {
1371                 MXFMetadataSet *metadata = mxf->metadata_sets[k];
1372                 if (metadata->type == CryptoContext) {
1373                     essence_container_ul = &((MXFCryptoContext *)metadata)->source_container_ul;
1374                     break;
1375                 }
1376             }
1377         }
1378
1379         /* TODO: drop PictureEssenceCoding and SoundEssenceCompression, only check EssenceContainer */
1380         codec_ul = mxf_get_codec_ul(ff_mxf_codec_uls, &descriptor->essence_codec_ul);
1381         st->codec->codec_id = codec_ul->id;
1382         if (descriptor->extradata) {
1383             st->codec->extradata = descriptor->extradata;
1384             st->codec->extradata_size = descriptor->extradata_size;
1385         }
1386         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1387             container_ul = mxf_get_codec_ul(mxf_picture_essence_container_uls, essence_container_ul);
1388             if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_NONE)
1389                 st->codec->codec_id = container_ul->id;
1390             st->codec->width = descriptor->width;
1391             st->codec->height = descriptor->height;
1392             if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_RAWVIDEO)
1393                 st->codec->pix_fmt = descriptor->pix_fmt;
1394             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_HEADERS;
1395         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1396             container_ul = mxf_get_codec_ul(mxf_sound_essence_container_uls, essence_container_ul);
1397             if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_NONE)
1398                 st->codec->codec_id = container_ul->id;
1399             st->codec->channels = descriptor->channels;
1400             st->codec->bits_per_coded_sample = descriptor->bits_per_sample;
1401             st->codec->sample_rate = descriptor->sample_rate.num / descriptor->sample_rate.den;
1402             /* TODO: implement CODEC_ID_RAWAUDIO */
1403             if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_PCM_S16LE) {
1404                 if (descriptor->bits_per_sample > 16 && descriptor->bits_per_sample <= 24)
1405                     st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
1406                 else if (descriptor->bits_per_sample == 32)
1407                     st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S32LE;
1408             } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_PCM_S16BE) {
1409                 if (descriptor->bits_per_sample > 16 && descriptor->bits_per_sample <= 24)
1410                     st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24BE;
1411                 else if (descriptor->bits_per_sample == 32)
1412                     st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S32BE;
1413             } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MP2) {
1414                 st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_FULL;
1415             }
1416         }
1417         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_DATA && (*essence_container_ul)[15] > 0x01) {
1418             /* TODO: decode timestamps */
1419             st->need_parsing = AVSTREAM_PARSE_TIMESTAMPS;
1420         }
1421     }
1422
1423     ret = 0;
1424 fail_and_free:
1425     return ret;
1426 }
1427
1428 static const MXFMetadataReadTableEntry mxf_metadata_read_table[] = {
1429     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x05,0x01,0x00 }, mxf_read_primer_pack },
1430     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x02,0x01,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1431     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x02,0x02,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1432     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x02,0x03,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1433     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x02,0x04,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1434     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x03,0x01,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1435     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x03,0x02,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1436     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x03,0x03,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1437     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x03,0x04,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1438     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x04,0x02,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1439     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x05,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x04,0x04,0x00 }, mxf_read_partition_pack },
1440     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x18,0x00 }, mxf_read_content_storage, 0, AnyType },
1441     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x37,0x00 }, mxf_read_source_package, sizeof(MXFPackage), SourcePackage },
1442     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x36,0x00 }, mxf_read_material_package, sizeof(MXFPackage), MaterialPackage },
1443     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x0F,0x00 }, mxf_read_sequence, sizeof(MXFSequence), Sequence },
1444     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x11,0x00 }, mxf_read_source_clip, sizeof(MXFStructuralComponent), SourceClip },
1445     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x44,0x00 }, mxf_read_generic_descriptor, sizeof(MXFDescriptor), MultipleDescriptor },
1446     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x42,0x00 }, mxf_read_generic_descriptor, sizeof(MXFDescriptor), Descriptor }, /* Generic Sound */
1447     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x28,0x00 }, mxf_read_generic_descriptor, sizeof(MXFDescriptor), Descriptor }, /* CDCI */
1448     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x29,0x00 }, mxf_read_generic_descriptor, sizeof(MXFDescriptor), Descriptor }, /* RGBA */
1449     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x51,0x00 }, mxf_read_generic_descriptor, sizeof(MXFDescriptor), Descriptor }, /* MPEG 2 Video */
1450     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x48,0x00 }, mxf_read_generic_descriptor, sizeof(MXFDescriptor), Descriptor }, /* Wave */
1451     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x47,0x00 }, mxf_read_generic_descriptor, sizeof(MXFDescriptor), Descriptor }, /* AES3 */
1452     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x3A,0x00 }, mxf_read_track, sizeof(MXFTrack), Track }, /* Static Track */
1453     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x3B,0x00 }, mxf_read_track, sizeof(MXFTrack), Track }, /* Generic Track */
1454     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x04,0x01,0x02,0x02,0x00,0x00 }, mxf_read_cryptographic_context, sizeof(MXFCryptoContext), CryptoContext },
1455     { { 0x06,0x0E,0x2B,0x34,0x02,0x53,0x01,0x01,0x0d,0x01,0x02,0x01,0x01,0x10,0x01,0x00 }, mxf_read_index_table_segment, sizeof(MXFIndexTableSegment), IndexTableSegment },
1456     { { 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 }, NULL, 0, AnyType },
1457 };
1458
1459 static int mxf_read_local_tags(MXFContext *mxf, KLVPacket *klv, MXFMetadataReadFunc *read_child, int ctx_size, enum MXFMetadataSetType type)
1460 {
1461     AVIOContext *pb = mxf->fc->pb;
1462     MXFMetadataSet *ctx = ctx_size ? av_mallocz(ctx_size) : mxf;
1463     uint64_t klv_end = avio_tell(pb) + klv->length;
1464
1465     if (!ctx)
1466         return AVERROR(ENOMEM);
1467     while (avio_tell(pb) + 4 < klv_end) {
1468         int ret;
1469         int tag = avio_rb16(pb);
1470         int size = avio_rb16(pb); /* KLV specified by 0x53 */
1471         uint64_t next = avio_tell(pb) + size;
1472         UID uid = {0};
1473
1474         av_dlog(mxf->fc, "local tag %#04x size %d\n", tag, size);
1475         if (!size) { /* ignore empty tag, needed for some files with empty UMID tag */
1476             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "local tag %#04x with 0 size\n", tag);
1477             continue;
1478         }
1479         if (tag > 0x7FFF) { /* dynamic tag */
1480             int i;
1481             for (i = 0; i < mxf->local_tags_count; i++) {
1482                 int local_tag = AV_RB16(mxf->local_tags+i*18);
1483                 if (local_tag == tag) {
1484                     memcpy(uid, mxf->local_tags+i*18+2, 16);
1485                     av_dlog(mxf->fc, "local tag %#04x\n", local_tag);
1486                     PRINT_KEY(mxf->fc, "uid", uid);
1487                 }
1488             }
1489         }
1490         if (ctx_size && tag == 0x3C0A)
1491             avio_read(pb, ctx->uid, 16);
1492         else if ((ret = read_child(ctx, pb, tag, size, uid, -1)) < 0)
1493             return ret;
1494
1495         avio_seek(pb, next, SEEK_SET);
1496     }
1497     if (ctx_size) ctx->type = type;
1498     return ctx_size ? mxf_add_metadata_set(mxf, ctx) : 0;
1499 }
1500
1501 /**
1502  * Seeks to the previous partition, if possible
1503  * @return <= 0 if we should stop parsing, > 0 if we should keep going
1504  */
1505 static int mxf_seek_to_previous_partition(MXFContext *mxf)
1506 {
1507     AVIOContext *pb = mxf->fc->pb;
1508
1509     if (!mxf->current_partition ||
1510         mxf->run_in + mxf->current_partition->previous_partition <= mxf->last_forward_tell)
1511         return 0;   /* we've parsed all partitions */
1512
1513     /* seek to previous partition */
1514     avio_seek(pb, mxf->run_in + mxf->current_partition->previous_partition, SEEK_SET);
1515     mxf->current_partition = NULL;
1516
1517     av_dlog(mxf->fc, "seeking to previous partition\n");
1518
1519     return 1;
1520 }
1521
1522 /**
1523  * Called when essence is encountered
1524  * @return <= 0 if we should stop parsing, > 0 if we should keep going
1525  */
1526 static int mxf_parse_handle_essence(MXFContext *mxf)
1527 {
1528     AVIOContext *pb = mxf->fc->pb;
1529     int64_t ret;
1530
1531     if (!mxf->current_partition) {
1532         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "found essence prior to PartitionPack\n");
1533         return AVERROR_INVALIDDATA;
1534     }
1535
1536     if (mxf->parsing_backward) {
1537         return mxf_seek_to_previous_partition(mxf);
1538     } else {
1539         if (!mxf->footer_partition) {
1540             av_dlog(mxf->fc, "no footer\n");
1541             return 0;
1542         }
1543
1544         av_dlog(mxf->fc, "seeking to footer\n");
1545
1546         /* remember where we were so we don't end up seeking further back than this */
1547         mxf->last_forward_tell = avio_tell(pb);
1548
1549         if (!pb->seekable) {
1550             av_log(mxf->fc, AV_LOG_INFO, "file is not seekable - not parsing footer\n");
1551             return -1;
1552         }
1553
1554         /* seek to footer partition and parse backward */
1555         if ((ret = avio_seek(pb, mxf->run_in + mxf->footer_partition, SEEK_SET)) < 0) {
1556             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "failed to seek to footer @ 0x%"PRIx64" (%"PRId64") - partial file?\n",
1557                    mxf->run_in + mxf->footer_partition, ret);
1558             return ret;
1559         }
1560
1561         mxf->current_partition = NULL;
1562         mxf->parsing_backward = 1;
1563     }
1564
1565     return 1;
1566 }
1567
1568 /**
1569  * Called when the next partition or EOF is encountered
1570  * @return <= 0 if we should stop parsing, > 0 if we should keep going
1571  */
1572 static int mxf_parse_handle_partition_or_eof(MXFContext *mxf)
1573 {
1574     return mxf->parsing_backward ? mxf_seek_to_previous_partition(mxf) : 1;
1575 }
1576
1577 /**
1578  * Figure out the proper offset and length of the essence container
1579  * in each partition
1580  */
1581 static void mxf_compute_essence_containers(MXFContext *mxf)
1582 {
1583     int x;
1584
1585     /* everything is already correct */
1586     if (mxf->op == OPAtom)
1587         return;
1588
1589     for (x = 0; x < mxf->partitions_count; x++) {
1590         MXFPartition *p = &mxf->partitions[x];
1591
1592         if (!p->body_sid)
1593             continue;       /* BodySID == 0 -> no essence */
1594
1595         if (x >= mxf->partitions_count - 1)
1596             break;          /* last partition - can't compute length (and we don't need to) */
1597
1598         /* essence container spans to the next partition */
1599         p->essence_length = mxf->partitions[x+1].this_partition - p->essence_offset;
1600
1601         if (p->essence_length < 0) {
1602             /* next ThisPartition < essence_offset */
1603             p->essence_length = 0;
1604             av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR,
1605                    "partition %i: bad ThisPartition = %"PRIX64"\n",
1606                    x+1, mxf->partitions[x+1].this_partition);
1607         }
1608     }
1609 }
1610
1611 static int64_t round_to_kag(int64_t position, int kag_size)
1612 {
1613     /* TODO: account for run-in? the spec isn't clear whether KAG should account for it */
1614     /* NOTE: kag_size may be any integer between 1 - 2^10 */
1615     int64_t ret = (position / kag_size) * kag_size;
1616     return ret == position ? ret : ret + kag_size;
1617 }
1618
1619 static inline void compute_partition_essence_offset(AVFormatContext *s,
1620                                                     MXFContext *mxf,
1621                                                     KLVPacket *klv)
1622 {
1623     MXFPartition *cur_part = mxf->current_partition;
1624     /* for OP1a we compute essence_offset
1625      * for OPAtom we point essence_offset after the KL
1626      *     (usually op1a_essence_offset + 20 or 25)
1627      * TODO: for OP1a we could eliminate this entire if statement, always
1628      *       stopping parsing at op1a_essence_offset
1629      *       for OPAtom we still need the actual essence_offset though
1630      *       (the KL's length can vary)
1631      */
1632     int64_t op1a_essence_offset =
1633         round_to_kag(cur_part->this_partition + cur_part->pack_length,
1634                      cur_part->kag_size) +
1635         round_to_kag(cur_part->header_byte_count, cur_part->kag_size) +
1636         round_to_kag(cur_part->index_byte_count, cur_part->kag_size);
1637
1638     if (mxf->op == OPAtom) {
1639         /* point essence_offset to the actual data
1640          * OPAtom has all the essence in one big KLV
1641          */
1642         cur_part->essence_offset = avio_tell(s->pb);
1643         cur_part->essence_length = klv->length;
1644     } else {
1645         /* NOTE: op1a_essence_offset may be less than to klv.offset
1646          * (C0023S01.mxf)  */
1647         cur_part->essence_offset = op1a_essence_offset;
1648     }
1649 }
1650
1651 static int mxf_read_header(AVFormatContext *s)
1652 {
1653     MXFContext *mxf = s->priv_data;
1654     KLVPacket klv;
1655     int64_t essence_offset = 0;
1656     int ret;
1657
1658     mxf->last_forward_tell = INT64_MAX;
1659
1660     if (!mxf_read_sync(s->pb, mxf_header_partition_pack_key, 14)) {
1661         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not find header partition pack key\n");
1662         return AVERROR_INVALIDDATA;
1663     }
1664     avio_seek(s->pb, -14, SEEK_CUR);
1665     mxf->fc = s;
1666     mxf->run_in = avio_tell(s->pb);
1667
1668     while (!s->pb->eof_reached) {
1669         const MXFMetadataReadTableEntry *metadata;
1670
1671         if (klv_read_packet(&klv, s->pb) < 0) {
1672             /* EOF - seek to previous partition or stop */
1673             if(mxf_parse_handle_partition_or_eof(mxf) <= 0)
1674                 break;
1675             else
1676                 continue;
1677         }
1678
1679         PRINT_KEY(s, "read header", klv.key);
1680         av_dlog(s, "size %"PRIu64" offset %#"PRIx64"\n", klv.length, klv.offset);
1681         if (IS_KLV_KEY(klv.key, mxf_encrypted_triplet_key) ||
1682             IS_KLV_KEY(klv.key, mxf_essence_element_key) ||
1683             IS_KLV_KEY(klv.key, mxf_avid_essence_element_key) ||
1684             IS_KLV_KEY(klv.key, mxf_system_item_key)) {
1685             if (!mxf->current_partition->essence_offset) {
1686                 compute_partition_essence_offset(s, mxf, &klv);
1687             }
1688
1689             if (!essence_offset)
1690                 essence_offset = klv.offset;
1691
1692             /* seek to footer, previous partition or stop */
1693             if (mxf_parse_handle_essence(mxf) <= 0)
1694                 break;
1695             continue;
1696         } else if (!memcmp(klv.key, mxf_header_partition_pack_key, 13) &&
1697                    klv.key[13] >= 2 && klv.key[13] <= 4 && mxf->current_partition) {
1698             /* next partition pack - keep going, seek to previous partition or stop */
1699             if(mxf_parse_handle_partition_or_eof(mxf) <= 0)
1700                 break;
1701         }
1702
1703         for (metadata = mxf_metadata_read_table; metadata->read; metadata++) {
1704             if (IS_KLV_KEY(klv.key, metadata->key)) {
1705                 int res;
1706                 if (klv.key[5] == 0x53) {
1707                     res = mxf_read_local_tags(mxf, &klv, metadata->read, metadata->ctx_size, metadata->type);
1708                 } else {
1709                     uint64_t next = avio_tell(s->pb) + klv.length;
1710                     res = metadata->read(mxf, s->pb, 0, klv.length, klv.key, klv.offset);
1711                     avio_seek(s->pb, next, SEEK_SET);
1712                 }
1713                 if (res < 0) {
1714                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "error reading header metadata\n");
1715                     return res;
1716                 }
1717                 break;
1718             }
1719         }
1720         if (!metadata->read)
1721             avio_skip(s->pb, klv.length);
1722     }
1723     /* FIXME avoid seek */
1724     if (!essence_offset)  {
1725         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "no essence\n");
1726         return AVERROR_INVALIDDATA;
1727     }
1728     avio_seek(s->pb, essence_offset, SEEK_SET);
1729
1730     mxf_compute_essence_containers(mxf);
1731
1732     /* we need to do this before computing the index tables
1733      * to be able to fill in zero IndexDurations with st->duration */
1734     if ((ret = mxf_parse_structural_metadata(mxf)) < 0)
1735         return ret;
1736
1737     if ((ret = mxf_compute_index_tables(mxf)) < 0)
1738         return ret;
1739
1740     if (mxf->nb_index_tables > 1) {
1741         /* TODO: look up which IndexSID to use via EssenceContainerData */
1742         av_log(mxf->fc, AV_LOG_INFO, "got %i index tables - only the first one (IndexSID %i) will be used\n",
1743                mxf->nb_index_tables, mxf->index_tables[0].index_sid);
1744     } else if (mxf->nb_index_tables == 0 && mxf->op == OPAtom) {
1745         av_log(mxf->fc, AV_LOG_ERROR, "cannot demux OPAtom without an index\n");
1746         return AVERROR_INVALIDDATA;
1747     }
1748
1749     return 0;
1750 }
1751
1752 /**
1753  * Computes DTS and PTS for the given video packet based on its offset.
1754  */
1755 static void mxf_packet_timestamps(MXFContext *mxf, AVPacket *pkt)
1756 {
1757     int64_t next_ofs;
1758     MXFIndexTable *t = &mxf->index_tables[0];
1759
1760     /* find mxf->current_edit_unit so that the next edit unit starts ahead of pkt->pos */
1761     for (;;) {
1762         if (mxf_edit_unit_absolute_offset(mxf, t, mxf->current_edit_unit + 1, NULL, &next_ofs, 0) < 0)
1763             break;
1764
1765         if (next_ofs > pkt->pos)
1766             break;
1767
1768         mxf->current_edit_unit++;
1769     }
1770
1771     if (mxf->current_edit_unit >= t->nb_ptses)
1772         return;
1773
1774     pkt->dts = mxf->current_edit_unit + t->first_dts;
1775     pkt->pts = t->ptses[mxf->current_edit_unit];
1776 }
1777
1778 static int mxf_read_packet_old(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1779 {
1780     KLVPacket klv;
1781
1782     while (!s->pb->eof_reached) {
1783         if (klv_read_packet(&klv, s->pb) < 0)
1784             return -1;
1785         PRINT_KEY(s, "read packet", klv.key);
1786         av_dlog(s, "size %"PRIu64" offset %#"PRIx64"\n", klv.length, klv.offset);
1787         if (IS_KLV_KEY(klv.key, mxf_encrypted_triplet_key)) {
1788             int res = mxf_decrypt_triplet(s, pkt, &klv);
1789             if (res < 0) {
1790                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid encoded triplet\n");
1791                 return -1;
1792             }
1793             return 0;
1794         }
1795         if (IS_KLV_KEY(klv.key, mxf_essence_element_key) ||
1796             IS_KLV_KEY(klv.key, mxf_avid_essence_element_key)) {
1797             int index = mxf_get_stream_index(s, &klv);
1798             if (index < 0) {
1799                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "error getting stream index %d\n", AV_RB32(klv.key+12));
1800                 goto skip;
1801             }
1802             if (s->streams[index]->discard == AVDISCARD_ALL)
1803                 goto skip;
1804             /* check for 8 channels AES3 element */
1805             if (klv.key[12] == 0x06 && klv.key[13] == 0x01 && klv.key[14] == 0x10) {
1806                 if (mxf_get_d10_aes3_packet(s->pb, s->streams[index], pkt, klv.length) < 0) {
1807                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "error reading D-10 aes3 frame\n");
1808                     return -1;
1809                 }
1810             } else {
1811                 int ret = av_get_packet(s->pb, pkt, klv.length);
1812                 if (ret < 0)
1813                     return ret;
1814             }
1815             pkt->stream_index = index;
1816             pkt->pos = klv.offset;
1817
1818             if (s->streams[index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
1819                 mxf_packet_timestamps(s->priv_data, pkt);   /* offset -> EditUnit -> DTS/PTS */
1820
1821             return 0;
1822         } else
1823         skip:
1824             avio_skip(s->pb, klv.length);
1825     }
1826     return AVERROR_EOF;
1827 }
1828
1829 static int mxf_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1830 {
1831     MXFContext *mxf = s->priv_data;
1832     int ret, size;
1833     int64_t ret64, pos, next_pos;
1834     AVStream *st;
1835     MXFIndexTable *t;
1836
1837     if (mxf->op != OPAtom)
1838         return mxf_read_packet_old(s, pkt);
1839
1840     /* OPAtom - clip wrapped demuxing */
1841     st = s->streams[0];
1842     t = &mxf->index_tables[0];
1843
1844     if (mxf->current_edit_unit >= st->duration)
1845         return AVERROR_EOF;
1846
1847     if ((ret = mxf_edit_unit_absolute_offset(mxf, t, mxf->current_edit_unit, NULL, &pos, 1)) < 0)
1848         return ret;
1849
1850     /* compute size by finding the next edit unit or the end of the essence container
1851      * not pretty, but it works */
1852     if ((ret = mxf_edit_unit_absolute_offset(mxf, t, mxf->current_edit_unit + 1, NULL, &next_pos, 0)) < 0 &&
1853         (next_pos = mxf_essence_container_end(mxf, t->body_sid)) <= 0) {
1854         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to compute the size of the last packet\n");
1855         return AVERROR_INVALIDDATA;
1856     }
1857
1858     if ((size = next_pos - pos) <= 0) {
1859         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "bad size: %i\n", size);
1860         return AVERROR_INVALIDDATA;
1861     }
1862
1863     if ((ret64 = avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET)) < 0)
1864         return ret64;
1865
1866         if ((ret = av_get_packet(s->pb, pkt, size)) != size)
1867             return ret < 0 ? ret : AVERROR_EOF;
1868
1869     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && t->ptses &&
1870         mxf->current_edit_unit >= 0 && mxf->current_edit_unit < t->nb_ptses) {
1871         pkt->dts = mxf->current_edit_unit + t->first_dts;
1872         pkt->pts = t->ptses[mxf->current_edit_unit];
1873     }
1874
1875     pkt->stream_index = 0;
1876     mxf->current_edit_unit++;
1877
1878     return 0;
1879 }
1880
1881
1882 static int mxf_read_close(AVFormatContext *s)
1883 {
1884     MXFContext *mxf = s->priv_data;
1885     MXFIndexTableSegment *seg;
1886     int i;
1887
1888     av_freep(&mxf->packages_refs);
1889
1890     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
1891         s->streams[i]->priv_data = NULL;
1892
1893     for (i = 0; i < mxf->metadata_sets_count; i++) {
1894         switch (mxf->metadata_sets[i]->type) {
1895         case MultipleDescriptor:
1896             av_freep(&((MXFDescriptor *)mxf->metadata_sets[i])->sub_descriptors_refs);
1897             break;
1898         case Sequence:
1899             av_freep(&((MXFSequence *)mxf->metadata_sets[i])->structural_components_refs);
1900             break;
1901         case SourcePackage:
1902         case MaterialPackage:
1903             av_freep(&((MXFPackage *)mxf->metadata_sets[i])->tracks_refs);
1904             break;
1905         case IndexTableSegment:
1906             seg = (MXFIndexTableSegment *)mxf->metadata_sets[i];
1907             av_freep(&seg->temporal_offset_entries);
1908             av_freep(&seg->flag_entries);
1909             av_freep(&seg->stream_offset_entries);
1910             break;
1911         default:
1912             break;
1913         }
1914         av_freep(&mxf->metadata_sets[i]);
1915     }
1916     av_freep(&mxf->partitions);
1917     av_freep(&mxf->metadata_sets);
1918     av_freep(&mxf->aesc);
1919     av_freep(&mxf->local_tags);
1920
1921     for (i = 0; i < mxf->nb_index_tables; i++) {
1922         av_freep(&mxf->index_tables[i].segments);
1923         av_freep(&mxf->index_tables[i].ptses);
1924         av_freep(&mxf->index_tables[i].fake_index);
1925     }
1926     av_freep(&mxf->index_tables);
1927
1928     return 0;
1929 }
1930
1931 static int mxf_probe(AVProbeData *p) {
1932     uint8_t *bufp = p->buf;
1933     uint8_t *end = p->buf + p->buf_size;
1934
1935     if (p->buf_size < sizeof(mxf_header_partition_pack_key))
1936         return 0;
1937
1938     /* Must skip Run-In Sequence and search for MXF header partition pack key SMPTE 377M 5.5 */
1939     end -= sizeof(mxf_header_partition_pack_key);
1940     for (; bufp < end; bufp++) {
1941         if (IS_KLV_KEY(bufp, mxf_header_partition_pack_key))
1942             return AVPROBE_SCORE_MAX;
1943     }
1944     return 0;
1945 }
1946
1947 /* rudimentary byte seek */
1948 /* XXX: use MXF Index */
1949 static int mxf_read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t sample_time, int flags)
1950 {
1951     AVStream *st = s->streams[stream_index];
1952     int64_t seconds;
1953     MXFContext* mxf = s->priv_data;
1954     int64_t seekpos;
1955     int ret;
1956     MXFIndexTable *t;
1957
1958     if (mxf->index_tables <= 0) {
1959     if (!s->bit_rate)
1960         return AVERROR_INVALIDDATA;
1961     if (sample_time < 0)
1962         sample_time = 0;
1963     seconds = av_rescale(sample_time, st->time_base.num, st->time_base.den);
1964
1965     if ((ret = avio_seek(s->pb, (s->bit_rate * seconds) >> 3, SEEK_SET)) < 0)
1966         return ret;
1967     ff_update_cur_dts(s, st, sample_time);
1968     } else {
1969         t = &mxf->index_tables[0];
1970
1971         /* clamp above zero, else ff_index_search_timestamp() returns negative
1972          * this also means we allow seeking before the start */
1973         sample_time = FFMAX(sample_time, 0);
1974
1975         if (t->fake_index) {
1976             /* behave as if we have a proper index */
1977             if ((sample_time = ff_index_search_timestamp(t->fake_index, t->nb_ptses, sample_time, flags)) < 0)
1978                 return sample_time;
1979         } else {
1980             /* no IndexEntryArray (one or more CBR segments)
1981              * make sure we don't seek past the end */
1982             sample_time = FFMIN(sample_time, st->duration - 1);
1983         }
1984
1985         if ((ret = mxf_edit_unit_absolute_offset(mxf, t, sample_time, &sample_time, &seekpos, 1)) << 0)
1986             return ret;
1987
1988         ff_update_cur_dts(s, st, sample_time);
1989         mxf->current_edit_unit = sample_time;
1990         avio_seek(s->pb, seekpos, SEEK_SET);
1991     }
1992     return 0;
1993 }
1994
1995 AVInputFormat ff_mxf_demuxer = {
1996     .name           = "mxf",
1997     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Material eXchange Format"),
1998     .priv_data_size = sizeof(MXFContext),
1999     .read_probe     = mxf_probe,
2000     .read_header    = mxf_read_header,
2001     .read_packet    = mxf_read_packet,
2002     .read_close     = mxf_read_close,
2003     .read_seek      = mxf_read_seek,
2004 };