6eb9ba6970011dd08a29c4d1f3e01ccf59b2034b
[ffmpeg.git] / libavformat / nutdec.c
1 /*
2  * "NUT" Container Format demuxer
3  * Copyright (c) 2004-2006 Michael Niedermayer
4  * Copyright (c) 2003 Alex Beregszaszi
5  *
6  * This file is part of FFmpeg.
7  *
8  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "libavutil/avstring.h"
24 #include "libavutil/avassert.h"
25 #include "libavutil/bswap.h"
26 #include "libavutil/dict.h"
27 #include "libavutil/intreadwrite.h"
28 #include "libavutil/mathematics.h"
29 #include "libavutil/tree.h"
30 #include "libavcodec/bytestream.h"
31 #include "avio_internal.h"
32 #include "nut.h"
33 #include "riff.h"
34
35 #define NUT_MAX_STREAMS 256    /* arbitrary sanity check value */
36
37 static int64_t nut_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
38                                   int64_t *pos_arg, int64_t pos_limit);
39
40 static int get_str(AVIOContext *bc, char *string, unsigned int maxlen)
41 {
42     unsigned int len = ffio_read_varlen(bc);
43
44     if (len && maxlen)
45         avio_read(bc, string, FFMIN(len, maxlen));
46     while (len > maxlen) {
47         avio_r8(bc);
48         len--;
49     }
50
51     if (maxlen)
52         string[FFMIN(len, maxlen - 1)] = 0;
53
54     if (maxlen == len)
55         return -1;
56     else
57         return 0;
58 }
59
60 static int64_t get_s(AVIOContext *bc)
61 {
62     int64_t v = ffio_read_varlen(bc) + 1;
63
64     if (v & 1)
65         return -(v >> 1);
66     else
67         return  (v >> 1);
68 }
69
70 static uint64_t get_fourcc(AVIOContext *bc)
71 {
72     unsigned int len = ffio_read_varlen(bc);
73
74     if (len == 2)
75         return avio_rl16(bc);
76     else if (len == 4)
77         return avio_rl32(bc);
78     else {
79         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "Unsupported fourcc length %d\n", len);
80         return -1;
81     }
82 }
83
84 #ifdef TRACE
85 static inline uint64_t get_v_trace(AVIOContext *bc, const char *file,
86                                    const char *func, int line)
87 {
88     uint64_t v = ffio_read_varlen(bc);
89
90     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "get_v %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n",
91            v, v, file, func, line);
92     return v;
93 }
94
95 static inline int64_t get_s_trace(AVIOContext *bc, const char *file,
96                                   const char *func, int line)
97 {
98     int64_t v = get_s(bc);
99
100     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "get_s %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n",
101            v, v, file, func, line);
102     return v;
103 }
104
105 static inline uint64_t get_4cc_trace(AVIOContext *bc, char *file,
106                                     char *func, int line)
107 {
108     uint64_t v = get_fourcc(bc);
109
110     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "get_fourcc %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n",
111            v, v, file, func, line);
112     return v;
113 }
114 #define ffio_read_varlen(bc) get_v_trace(bc,  __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
115 #define get_s(bc)            get_s_trace(bc,  __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
116 #define get_fourcc(bc)       get_4cc_trace(bc, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
117 #endif
118
119 static int get_packetheader(NUTContext *nut, AVIOContext *bc,
120                             int calculate_checksum, uint64_t startcode)
121 {
122     int64_t size;
123 //    start = avio_tell(bc) - 8;
124
125     startcode = av_be2ne64(startcode);
126     startcode = ff_crc04C11DB7_update(0, (uint8_t*) &startcode, 8);
127
128     ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, startcode);
129     size = ffio_read_varlen(bc);
130     if (size > 4096)
131         avio_rb32(bc);
132     if (ffio_get_checksum(bc) && size > 4096)
133         return -1;
134
135     ffio_init_checksum(bc, calculate_checksum ? ff_crc04C11DB7_update : NULL, 0);
136
137     return size;
138 }
139
140 static uint64_t find_any_startcode(AVIOContext *bc, int64_t pos)
141 {
142     uint64_t state = 0;
143
144     if (pos >= 0)
145         /* Note, this may fail if the stream is not seekable, but that should
146          * not matter, as in this case we simply start where we currently are */
147         avio_seek(bc, pos, SEEK_SET);
148     while (!url_feof(bc)) {
149         state = (state << 8) | avio_r8(bc);
150         if ((state >> 56) != 'N')
151             continue;
152         switch (state) {
153         case MAIN_STARTCODE:
154         case STREAM_STARTCODE:
155         case SYNCPOINT_STARTCODE:
156         case INFO_STARTCODE:
157         case INDEX_STARTCODE:
158             return state;
159         }
160     }
161
162     return 0;
163 }
164
165 /**
166  * Find the given startcode.
167  * @param code the startcode
168  * @param pos the start position of the search, or -1 if the current position
169  * @return the position of the startcode or -1 if not found
170  */
171 static int64_t find_startcode(AVIOContext *bc, uint64_t code, int64_t pos)
172 {
173     for (;;) {
174         uint64_t startcode = find_any_startcode(bc, pos);
175         if (startcode == code)
176             return avio_tell(bc) - 8;
177         else if (startcode == 0)
178             return -1;
179         pos = -1;
180     }
181 }
182
183 static int nut_probe(AVProbeData *p)
184 {
185     int i;
186     uint64_t code = 0;
187
188     for (i = 0; i < p->buf_size; i++) {
189         code = (code << 8) | p->buf[i];
190         if (code == MAIN_STARTCODE)
191             return AVPROBE_SCORE_MAX;
192     }
193     return 0;
194 }
195
196 #define GET_V(dst, check)                                                     \
197     do {                                                                      \
198         tmp = ffio_read_varlen(bc);                                           \
199         if (!(check)) {                                                       \
200             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error " #dst " is (%"PRId64")\n", tmp);  \
201             return AVERROR_INVALIDDATA;                                       \
202         }                                                                     \
203         dst = tmp;                                                            \
204     } while (0)
205
206 static int skip_reserved(AVIOContext *bc, int64_t pos)
207 {
208     pos -= avio_tell(bc);
209     if (pos < 0) {
210         avio_seek(bc, pos, SEEK_CUR);
211         return AVERROR_INVALIDDATA;
212     } else {
213         while (pos--)
214             avio_r8(bc);
215         return 0;
216     }
217 }
218
219 static int decode_main_header(NUTContext *nut)
220 {
221     AVFormatContext *s = nut->avf;
222     AVIOContext *bc    = s->pb;
223     uint64_t tmp, end;
224     unsigned int stream_count;
225     int i, j, count;
226     int tmp_stream, tmp_mul, tmp_pts, tmp_size, tmp_res, tmp_head_idx;
227
228     end  = get_packetheader(nut, bc, 1, MAIN_STARTCODE);
229     end += avio_tell(bc);
230
231     tmp = ffio_read_varlen(bc);
232     if (tmp < 2 && tmp > 4) {
233         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Version %"PRId64" not supported.\n",
234                tmp);
235         return AVERROR(ENOSYS);
236     }
237     nut->version = tmp;
238     if (nut->version > 3)
239         nut->minor_version = ffio_read_varlen(bc);
240
241     GET_V(stream_count, tmp > 0 && tmp <= NUT_MAX_STREAMS);
242
243     nut->max_distance = ffio_read_varlen(bc);
244     if (nut->max_distance > 65536) {
245         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "max_distance %d\n", nut->max_distance);
246         nut->max_distance = 65536;
247     }
248
249     GET_V(nut->time_base_count, tmp > 0 && tmp < INT_MAX / sizeof(AVRational));
250     nut->time_base = av_malloc(nut->time_base_count * sizeof(AVRational));
251     if (!nut->time_base)
252         return AVERROR(ENOMEM);
253
254     for (i = 0; i < nut->time_base_count; i++) {
255         GET_V(nut->time_base[i].num, tmp > 0 && tmp < (1ULL << 31));
256         GET_V(nut->time_base[i].den, tmp > 0 && tmp < (1ULL << 31));
257         if (av_gcd(nut->time_base[i].num, nut->time_base[i].den) != 1) {
258             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "time base invalid\n");
259             return AVERROR_INVALIDDATA;
260         }
261     }
262     tmp_pts      = 0;
263     tmp_mul      = 1;
264     tmp_stream   = 0;
265     tmp_head_idx = 0;
266     for (i = 0; i < 256;) {
267         int tmp_flags  = ffio_read_varlen(bc);
268         int tmp_fields = ffio_read_varlen(bc);
269
270         if (tmp_fields > 0)
271             tmp_pts = get_s(bc);
272         if (tmp_fields > 1)
273             tmp_mul = ffio_read_varlen(bc);
274         if (tmp_fields > 2)
275             tmp_stream = ffio_read_varlen(bc);
276         if (tmp_fields > 3)
277             tmp_size = ffio_read_varlen(bc);
278         else
279             tmp_size = 0;
280         if (tmp_fields > 4)
281             tmp_res = ffio_read_varlen(bc);
282         else
283             tmp_res = 0;
284         if (tmp_fields > 5)
285             count = ffio_read_varlen(bc);
286         else
287             count = tmp_mul - tmp_size;
288         if (tmp_fields > 6)
289             get_s(bc);
290         if (tmp_fields > 7)
291             tmp_head_idx = ffio_read_varlen(bc);
292
293         while (tmp_fields-- > 8)
294             ffio_read_varlen(bc);
295
296         if (count == 0 || i + count > 256) {
297             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "illegal count %d at %d\n", count, i);
298             return AVERROR_INVALIDDATA;
299         }
300         if (tmp_stream >= stream_count) {
301             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "illegal stream number\n");
302             return AVERROR_INVALIDDATA;
303         }
304
305         for (j = 0; j < count; j++, i++) {
306             if (i == 'N') {
307                 nut->frame_code[i].flags = FLAG_INVALID;
308                 j--;
309                 continue;
310             }
311             nut->frame_code[i].flags          = tmp_flags;
312             nut->frame_code[i].pts_delta      = tmp_pts;
313             nut->frame_code[i].stream_id      = tmp_stream;
314             nut->frame_code[i].size_mul       = tmp_mul;
315             nut->frame_code[i].size_lsb       = tmp_size + j;
316             nut->frame_code[i].reserved_count = tmp_res;
317             nut->frame_code[i].header_idx     = tmp_head_idx;
318         }
319     }
320     av_assert0(nut->frame_code['N'].flags == FLAG_INVALID);
321
322     if (end > avio_tell(bc) + 4) {
323         int rem = 1024;
324         GET_V(nut->header_count, tmp < 128U);
325         nut->header_count++;
326         for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
327             uint8_t *hdr;
328             GET_V(nut->header_len[i], tmp > 0 && tmp < 256);
329             rem -= nut->header_len[i];
330             if (rem < 0) {
331                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid elision header\n");
332                 return AVERROR_INVALIDDATA;
333             }
334             hdr = av_malloc(nut->header_len[i]);
335             if (!hdr)
336                 return AVERROR(ENOMEM);
337             avio_read(bc, hdr, nut->header_len[i]);
338             nut->header[i] = hdr;
339         }
340         av_assert0(nut->header_len[0] == 0);
341     }
342
343     if (skip_reserved(bc, end) || ffio_get_checksum(bc)) {
344         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "main header checksum mismatch\n");
345         return AVERROR_INVALIDDATA;
346     }
347
348     nut->stream = av_calloc(stream_count, sizeof(StreamContext));
349     if (!nut->stream)
350         return AVERROR(ENOMEM);
351     for (i = 0; i < stream_count; i++)
352         avformat_new_stream(s, NULL);
353
354     return 0;
355 }
356
357 static int decode_stream_header(NUTContext *nut)
358 {
359     AVFormatContext *s = nut->avf;
360     AVIOContext *bc    = s->pb;
361     StreamContext *stc;
362     int class, stream_id;
363     uint64_t tmp, end;
364     AVStream *st;
365
366     end  = get_packetheader(nut, bc, 1, STREAM_STARTCODE);
367     end += avio_tell(bc);
368
369     GET_V(stream_id, tmp < s->nb_streams && !nut->stream[tmp].time_base);
370     stc = &nut->stream[stream_id];
371     st  = s->streams[stream_id];
372     if (!st)
373         return AVERROR(ENOMEM);
374
375     class                = ffio_read_varlen(bc);
376     tmp                  = get_fourcc(bc);
377     st->codec->codec_tag = tmp;
378     switch (class) {
379     case 0:
380         st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
381         st->codec->codec_id   = av_codec_get_id((const AVCodecTag * const []) {
382                                                     ff_nut_video_tags,
383                                                     ff_codec_bmp_tags,
384                                                     0
385                                                 },
386                                                 tmp);
387         break;
388     case 1:
389         st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
390         st->codec->codec_id   = av_codec_get_id((const AVCodecTag * const []) {
391                                                     ff_nut_audio_tags,
392                                                     ff_codec_wav_tags,
393                                                     0
394                                                 },
395                                                 tmp);
396         break;
397     case 2:
398         st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE;
399         st->codec->codec_id   = ff_codec_get_id(ff_nut_subtitle_tags, tmp);
400         break;
401     case 3:
402         st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_DATA;
403         st->codec->codec_id   = ff_codec_get_id(ff_nut_data_tags, tmp);
404         break;
405     default:
406         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unknown stream class (%d)\n", class);
407         return AVERROR(ENOSYS);
408     }
409     if (class < 3 && st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_NONE)
410         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
411                "Unknown codec tag '0x%04x' for stream number %d\n",
412                (unsigned int) tmp, stream_id);
413
414     GET_V(stc->time_base_id, tmp < nut->time_base_count);
415     GET_V(stc->msb_pts_shift, tmp < 16);
416     stc->max_pts_distance = ffio_read_varlen(bc);
417     GET_V(stc->decode_delay, tmp < 1000); // sanity limit, raise this if Moore's law is true
418     st->codec->has_b_frames = stc->decode_delay;
419     ffio_read_varlen(bc); // stream flags
420
421     GET_V(st->codec->extradata_size, tmp < (1 << 30));
422     if (st->codec->extradata_size) {
423         if (ff_get_extradata(st->codec, bc, st->codec->extradata_size) < 0)
424             return AVERROR(ENOMEM);
425     }
426
427     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
428         GET_V(st->codec->width,  tmp > 0);
429         GET_V(st->codec->height, tmp > 0);
430         st->sample_aspect_ratio.num = ffio_read_varlen(bc);
431         st->sample_aspect_ratio.den = ffio_read_varlen(bc);
432         if ((!st->sample_aspect_ratio.num) != (!st->sample_aspect_ratio.den)) {
433             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid aspect ratio %d/%d\n",
434                    st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den);
435             return AVERROR_INVALIDDATA;
436         }
437         ffio_read_varlen(bc); /* csp type */
438     } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
439         GET_V(st->codec->sample_rate, tmp > 0);
440         ffio_read_varlen(bc); // samplerate_den
441         GET_V(st->codec->channels, tmp > 0);
442     }
443     if (skip_reserved(bc, end) || ffio_get_checksum(bc)) {
444         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
445                "stream header %d checksum mismatch\n", stream_id);
446         return AVERROR_INVALIDDATA;
447     }
448     stc->time_base = &nut->time_base[stc->time_base_id];
449     avpriv_set_pts_info(s->streams[stream_id], 63, stc->time_base->num,
450                         stc->time_base->den);
451     return 0;
452 }
453
454 static void set_disposition_bits(AVFormatContext *avf, char *value,
455                                  int stream_id)
456 {
457     int flag = 0, i;
458
459     for (i = 0; ff_nut_dispositions[i].flag; ++i)
460         if (!strcmp(ff_nut_dispositions[i].str, value))
461             flag = ff_nut_dispositions[i].flag;
462     if (!flag)
463         av_log(avf, AV_LOG_INFO, "unknown disposition type '%s'\n", value);
464     for (i = 0; i < avf->nb_streams; ++i)
465         if (stream_id == i || stream_id == -1)
466             avf->streams[i]->disposition |= flag;
467 }
468
469 static int decode_info_header(NUTContext *nut)
470 {
471     AVFormatContext *s = nut->avf;
472     AVIOContext *bc    = s->pb;
473     uint64_t tmp, chapter_start, chapter_len;
474     unsigned int stream_id_plus1, count;
475     int chapter_id, i;
476     int64_t value, end;
477     char name[256], str_value[1024], type_str[256];
478     const char *type;
479     AVChapter *chapter      = NULL;
480     AVStream *st            = NULL;
481     AVDictionary **metadata = NULL;
482
483     end  = get_packetheader(nut, bc, 1, INFO_STARTCODE);
484     end += avio_tell(bc);
485
486     GET_V(stream_id_plus1, tmp <= s->nb_streams);
487     chapter_id    = get_s(bc);
488     chapter_start = ffio_read_varlen(bc);
489     chapter_len   = ffio_read_varlen(bc);
490     count         = ffio_read_varlen(bc);
491
492     if (chapter_id && !stream_id_plus1) {
493         int64_t start = chapter_start / nut->time_base_count;
494         chapter = avpriv_new_chapter(s, chapter_id,
495                                      nut->time_base[chapter_start %
496                                                     nut->time_base_count],
497                                      start, start + chapter_len, NULL);
498         metadata = &chapter->metadata;
499     } else if (stream_id_plus1) {
500         st       = s->streams[stream_id_plus1 - 1];
501         metadata = &st->metadata;
502     } else
503         metadata = &s->metadata;
504
505     for (i = 0; i < count; i++) {
506         get_str(bc, name, sizeof(name));
507         value = get_s(bc);
508         if (value == -1) {
509             type = "UTF-8";
510             get_str(bc, str_value, sizeof(str_value));
511         } else if (value == -2) {
512             get_str(bc, type_str, sizeof(type_str));
513             type = type_str;
514             get_str(bc, str_value, sizeof(str_value));
515         } else if (value == -3) {
516             type  = "s";
517             value = get_s(bc);
518         } else if (value == -4) {
519             type  = "t";
520             value = ffio_read_varlen(bc);
521         } else if (value < -4) {
522             type = "r";
523             get_s(bc);
524         } else {
525             type = "v";
526         }
527
528         if (stream_id_plus1 > s->nb_streams) {
529             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "invalid stream id for info packet\n");
530             continue;
531         }
532
533         if (!strcmp(type, "UTF-8")) {
534             if (chapter_id == 0 && !strcmp(name, "Disposition")) {
535                 set_disposition_bits(s, str_value, stream_id_plus1 - 1);
536                 continue;
537             }
538
539             if (stream_id_plus1 && !strcmp(name, "r_frame_rate")) {
540                 sscanf(str_value, "%d/%d", &st->r_frame_rate.num, &st->r_frame_rate.den);
541                 if (st->r_frame_rate.num >= 1000LL*st->r_frame_rate.den)
542                     st->r_frame_rate.num = st->r_frame_rate.den = 0;
543                 continue;
544             }
545
546             if (metadata && av_strcasecmp(name, "Uses") &&
547                 av_strcasecmp(name, "Depends") && av_strcasecmp(name, "Replaces"))
548                 av_dict_set(metadata, name, str_value, 0);
549         }
550     }
551
552     if (skip_reserved(bc, end) || ffio_get_checksum(bc)) {
553         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "info header checksum mismatch\n");
554         return AVERROR_INVALIDDATA;
555     }
556     return 0;
557 }
558
559 static int decode_syncpoint(NUTContext *nut, int64_t *ts, int64_t *back_ptr)
560 {
561     AVFormatContext *s = nut->avf;
562     AVIOContext *bc    = s->pb;
563     int64_t end;
564     uint64_t tmp;
565     int ret;
566
567     nut->last_syncpoint_pos = avio_tell(bc) - 8;
568
569     end  = get_packetheader(nut, bc, 1, SYNCPOINT_STARTCODE);
570     end += avio_tell(bc);
571
572     tmp       = ffio_read_varlen(bc);
573     *back_ptr = nut->last_syncpoint_pos - 16 * ffio_read_varlen(bc);
574     if (*back_ptr < 0)
575         return AVERROR_INVALIDDATA;
576
577     ff_nut_reset_ts(nut, nut->time_base[tmp % nut->time_base_count],
578                     tmp / nut->time_base_count);
579
580     if (skip_reserved(bc, end) || ffio_get_checksum(bc)) {
581         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "sync point checksum mismatch\n");
582         return AVERROR_INVALIDDATA;
583     }
584
585     *ts = tmp / nut->time_base_count *
586           av_q2d(nut->time_base[tmp % nut->time_base_count]) * AV_TIME_BASE;
587
588     if ((ret = ff_nut_add_sp(nut, nut->last_syncpoint_pos, *back_ptr, *ts)) < 0)
589         return ret;
590
591     return 0;
592 }
593
594 //FIXME calculate exactly, this is just a good approximation.
595 static int64_t find_duration(NUTContext *nut, int64_t filesize)
596 {
597     AVFormatContext *s = nut->avf;
598     int64_t duration = 0;
599
600     ff_find_last_ts(s, -1, &duration, NULL, nut_read_timestamp);
601
602     if(duration > 0)
603         s->duration_estimation_method = AVFMT_DURATION_FROM_PTS;
604     return duration;
605 }
606
607 static int find_and_decode_index(NUTContext *nut)
608 {
609     AVFormatContext *s = nut->avf;
610     AVIOContext *bc    = s->pb;
611     uint64_t tmp, end;
612     int i, j, syncpoint_count;
613     int64_t filesize = avio_size(bc);
614     int64_t *syncpoints;
615     uint64_t max_pts;
616     int8_t *has_keyframe;
617     int ret = AVERROR_INVALIDDATA;
618
619     if(filesize <= 0)
620         return -1;
621
622     avio_seek(bc, filesize - 12, SEEK_SET);
623     avio_seek(bc, filesize - avio_rb64(bc), SEEK_SET);
624     if (avio_rb64(bc) != INDEX_STARTCODE) {
625         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "no index at the end\n");
626
627         if(s->duration<=0)
628             s->duration = find_duration(nut, filesize);
629         return ret;
630     }
631
632     end  = get_packetheader(nut, bc, 1, INDEX_STARTCODE);
633     end += avio_tell(bc);
634
635     max_pts = ffio_read_varlen(bc);
636     s->duration = av_rescale_q(max_pts / nut->time_base_count,
637                                nut->time_base[max_pts % nut->time_base_count],
638                                AV_TIME_BASE_Q);
639     s->duration_estimation_method = AVFMT_DURATION_FROM_PTS;
640
641     GET_V(syncpoint_count, tmp < INT_MAX / 8 && tmp > 0);
642     syncpoints   = av_malloc_array(syncpoint_count, sizeof(int64_t));
643     has_keyframe = av_malloc_array(syncpoint_count + 1, sizeof(int8_t));
644     if (!syncpoints || !has_keyframe) {
645         ret = AVERROR(ENOMEM);
646         goto fail;
647     }
648     for (i = 0; i < syncpoint_count; i++) {
649         syncpoints[i] = ffio_read_varlen(bc);
650         if (syncpoints[i] <= 0)
651             goto fail;
652         if (i)
653             syncpoints[i] += syncpoints[i - 1];
654     }
655
656     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
657         int64_t last_pts = -1;
658         for (j = 0; j < syncpoint_count;) {
659             uint64_t x = ffio_read_varlen(bc);
660             int type   = x & 1;
661             int n      = j;
662             x >>= 1;
663             if (type) {
664                 int flag = x & 1;
665                 x >>= 1;
666                 if (n + x >= syncpoint_count + 1) {
667                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "index overflow A %d + %"PRIu64" >= %d\n", n, x, syncpoint_count + 1);
668                     goto fail;
669                 }
670                 while (x--)
671                     has_keyframe[n++] = flag;
672                 has_keyframe[n++] = !flag;
673             } else {
674                 while (x != 1) {
675                     if (n >= syncpoint_count + 1) {
676                         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "index overflow B\n");
677                         goto fail;
678                     }
679                     has_keyframe[n++] = x & 1;
680                     x >>= 1;
681                 }
682             }
683             if (has_keyframe[0]) {
684                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "keyframe before first syncpoint in index\n");
685                 goto fail;
686             }
687             av_assert0(n <= syncpoint_count + 1);
688             for (; j < n && j < syncpoint_count; j++) {
689                 if (has_keyframe[j]) {
690                     uint64_t B, A = ffio_read_varlen(bc);
691                     if (!A) {
692                         A = ffio_read_varlen(bc);
693                         B = ffio_read_varlen(bc);
694                         // eor_pts[j][i] = last_pts + A + B
695                     } else
696                         B = 0;
697                     av_add_index_entry(s->streams[i], 16 * syncpoints[j - 1],
698                                        last_pts + A, 0, 0, AVINDEX_KEYFRAME);
699                     last_pts += A + B;
700                 }
701             }
702         }
703     }
704
705     if (skip_reserved(bc, end) || ffio_get_checksum(bc)) {
706         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "index checksum mismatch\n");
707         goto fail;
708     }
709     ret = 0;
710
711 fail:
712     av_free(syncpoints);
713     av_free(has_keyframe);
714     return ret;
715 }
716
717 static int nut_read_header(AVFormatContext *s)
718 {
719     NUTContext *nut = s->priv_data;
720     AVIOContext *bc = s->pb;
721     int64_t pos;
722     int initialized_stream_count;
723
724     nut->avf = s;
725
726     /* main header */
727     pos = 0;
728     do {
729         pos = find_startcode(bc, MAIN_STARTCODE, pos) + 1;
730         if (pos < 0 + 1) {
731             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No main startcode found.\n");
732             return AVERROR_INVALIDDATA;
733         }
734     } while (decode_main_header(nut) < 0);
735
736     /* stream headers */
737     pos = 0;
738     for (initialized_stream_count = 0; initialized_stream_count < s->nb_streams;) {
739         pos = find_startcode(bc, STREAM_STARTCODE, pos) + 1;
740         if (pos < 0 + 1) {
741             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Not all stream headers found.\n");
742             return AVERROR_INVALIDDATA;
743         }
744         if (decode_stream_header(nut) >= 0)
745             initialized_stream_count++;
746     }
747
748     /* info headers */
749     pos = 0;
750     for (;;) {
751         uint64_t startcode = find_any_startcode(bc, pos);
752         pos = avio_tell(bc);
753
754         if (startcode == 0) {
755             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "EOF before video frames\n");
756             return AVERROR_INVALIDDATA;
757         } else if (startcode == SYNCPOINT_STARTCODE) {
758             nut->next_startcode = startcode;
759             break;
760         } else if (startcode != INFO_STARTCODE) {
761             continue;
762         }
763
764         decode_info_header(nut);
765     }
766
767     s->data_offset = pos - 8;
768
769     if (bc->seekable) {
770         int64_t orig_pos = avio_tell(bc);
771         find_and_decode_index(nut);
772         avio_seek(bc, orig_pos, SEEK_SET);
773     }
774     av_assert0(nut->next_startcode == SYNCPOINT_STARTCODE);
775
776     ff_metadata_conv_ctx(s, NULL, ff_nut_metadata_conv);
777
778     return 0;
779 }
780
781 static int read_sm_data(AVFormatContext *s, AVIOContext *bc, AVPacket *pkt, int is_meta, int64_t maxpos)
782 {
783     int count = ffio_read_varlen(bc);
784     int skip_start = 0;
785     int skip_end = 0;
786     int channels = 0;
787     int64_t channel_layout = 0;
788     int sample_rate = 0;
789     int width = 0;
790     int height = 0;
791     int i;
792
793     for (i=0; i<count; i++) {
794         uint8_t name[256], str_value[256], type_str[256];
795         int value, type;
796         if (avio_tell(bc) >= maxpos)
797             return AVERROR_INVALIDDATA;
798         get_str(bc, name, sizeof(name));
799         type = value = get_s(bc);
800
801         if (value == -1) {
802             get_str(bc, str_value, sizeof(str_value));
803             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Unknown string %s / %s\n", name, str_value);
804         } else if (value == -2) {
805             uint8_t *dst = NULL;
806             int64_t v64, value_len;
807
808             get_str(bc, type_str, sizeof(type_str));
809             value_len = ffio_read_varlen(bc);
810             if (avio_tell(bc) + value_len >= maxpos)
811                 return AVERROR_INVALIDDATA;
812             if (!strcmp(name, "Palette")) {
813                 dst = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_PALETTE, value_len);
814             } else if (!strcmp(name, "Extradata")) {
815                 dst = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_NEW_EXTRADATA, value_len);
816             } else if (sscanf(name, "CodecSpecificSide%"SCNd64"", &v64) == 1) {
817                 dst = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL, value_len + 8);
818                 if(!dst)
819                     return AVERROR(ENOMEM);
820                 AV_WB64(dst, v64);
821                 dst += 8;
822             } else if (!strcmp(name, "ChannelLayout") && value_len == 8) {
823                 channel_layout = avio_rl64(bc);
824                 continue;
825             } else {
826                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Unknown data %s / %s\n", name, type_str);
827                 avio_skip(bc, value_len);
828                 continue;
829             }
830             if(!dst)
831                 return AVERROR(ENOMEM);
832             avio_read(bc, dst, value_len);
833         } else if (value == -3) {
834             value = get_s(bc);
835         } else if (value == -4) {
836             value = ffio_read_varlen(bc);
837         } else if (value < -4) {
838             get_s(bc);
839         } else {
840             if (!strcmp(name, "SkipStart")) {
841                 skip_start = value;
842             } else if (!strcmp(name, "SkipEnd")) {
843                 skip_end = value;
844             } else if (!strcmp(name, "Channels")) {
845                 channels = value;
846             } else if (!strcmp(name, "SampleRate")) {
847                 sample_rate = value;
848             } else if (!strcmp(name, "Width")) {
849                 width = value;
850             } else if (!strcmp(name, "Height")) {
851                 height = value;
852             } else {
853                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Unknown integer %s\n", name);
854             }
855         }
856     }
857
858     if (channels || channel_layout || sample_rate || width || height) {
859         uint8_t *dst = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_PARAM_CHANGE, 28);
860         if (!dst)
861             return AVERROR(ENOMEM);
862         bytestream_put_le32(&dst,
863                             AV_SIDE_DATA_PARAM_CHANGE_CHANNEL_COUNT*(!!channels) +
864                             AV_SIDE_DATA_PARAM_CHANGE_CHANNEL_LAYOUT*(!!channel_layout) +
865                             AV_SIDE_DATA_PARAM_CHANGE_SAMPLE_RATE*(!!sample_rate) +
866                             AV_SIDE_DATA_PARAM_CHANGE_DIMENSIONS*(!!(width|height))
867                            );
868         if (channels)
869             bytestream_put_le32(&dst, channels);
870         if (channel_layout)
871             bytestream_put_le64(&dst, channel_layout);
872         if (sample_rate)
873             bytestream_put_le32(&dst, sample_rate);
874         if (width || height){
875             bytestream_put_le32(&dst, width);
876             bytestream_put_le32(&dst, height);
877         }
878     }
879
880     if (skip_start || skip_end) {
881         uint8_t *dst = av_packet_new_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_SKIP_SAMPLES, 10);
882         if (!dst)
883             return AVERROR(ENOMEM);
884         AV_WL32(dst, skip_start);
885         AV_WL32(dst+4, skip_end);
886     }
887
888     return 0;
889 }
890
891 static int decode_frame_header(NUTContext *nut, int64_t *pts, int *stream_id,
892                                uint8_t *header_idx, int frame_code)
893 {
894     AVFormatContext *s = nut->avf;
895     AVIOContext *bc    = s->pb;
896     StreamContext *stc;
897     int size, flags, size_mul, pts_delta, i, reserved_count;
898     uint64_t tmp;
899
900     if (avio_tell(bc) > nut->last_syncpoint_pos + nut->max_distance) {
901         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
902                "Last frame must have been damaged %"PRId64" > %"PRId64" + %d\n",
903                avio_tell(bc), nut->last_syncpoint_pos, nut->max_distance);
904         return AVERROR_INVALIDDATA;
905     }
906
907     flags          = nut->frame_code[frame_code].flags;
908     size_mul       = nut->frame_code[frame_code].size_mul;
909     size           = nut->frame_code[frame_code].size_lsb;
910     *stream_id     = nut->frame_code[frame_code].stream_id;
911     pts_delta      = nut->frame_code[frame_code].pts_delta;
912     reserved_count = nut->frame_code[frame_code].reserved_count;
913     *header_idx    = nut->frame_code[frame_code].header_idx;
914
915     if (flags & FLAG_INVALID)
916         return AVERROR_INVALIDDATA;
917     if (flags & FLAG_CODED)
918         flags ^= ffio_read_varlen(bc);
919     if (flags & FLAG_STREAM_ID) {
920         GET_V(*stream_id, tmp < s->nb_streams);
921     }
922     stc = &nut->stream[*stream_id];
923     if (flags & FLAG_CODED_PTS) {
924         int coded_pts = ffio_read_varlen(bc);
925         // FIXME check last_pts validity?
926         if (coded_pts < (1 << stc->msb_pts_shift)) {
927             *pts = ff_lsb2full(stc, coded_pts);
928         } else
929             *pts = coded_pts - (1LL << stc->msb_pts_shift);
930     } else
931         *pts = stc->last_pts + pts_delta;
932     if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
933         size += size_mul * ffio_read_varlen(bc);
934     if (flags & FLAG_MATCH_TIME)
935         get_s(bc);
936     if (flags & FLAG_HEADER_IDX)
937         *header_idx = ffio_read_varlen(bc);
938     if (flags & FLAG_RESERVED)
939         reserved_count = ffio_read_varlen(bc);
940     for (i = 0; i < reserved_count; i++)
941         ffio_read_varlen(bc);
942
943     if (*header_idx >= (unsigned)nut->header_count) {
944         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "header_idx invalid\n");
945         return AVERROR_INVALIDDATA;
946     }
947     if (size > 4096)
948         *header_idx = 0;
949     size -= nut->header_len[*header_idx];
950
951     if (flags & FLAG_CHECKSUM) {
952         avio_rb32(bc); // FIXME check this
953     } else if (size > 2 * nut->max_distance || FFABS(stc->last_pts - *pts) >
954                stc->max_pts_distance) {
955         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "frame size > 2max_distance and no checksum\n");
956         return AVERROR_INVALIDDATA;
957     }
958
959     stc->last_pts   = *pts;
960     stc->last_flags = flags;
961
962     return size;
963 }
964
965 static int decode_frame(NUTContext *nut, AVPacket *pkt, int frame_code)
966 {
967     AVFormatContext *s = nut->avf;
968     AVIOContext *bc    = s->pb;
969     int size, stream_id, discard;
970     int64_t pts, last_IP_pts;
971     StreamContext *stc;
972     uint8_t header_idx;
973
974     size = decode_frame_header(nut, &pts, &stream_id, &header_idx, frame_code);
975     if (size < 0)
976         return size;
977
978     stc = &nut->stream[stream_id];
979
980     if (stc->last_flags & FLAG_KEY)
981         stc->skip_until_key_frame = 0;
982
983     discard     = s->streams[stream_id]->discard;
984     last_IP_pts = s->streams[stream_id]->last_IP_pts;
985     if ((discard >= AVDISCARD_NONKEY && !(stc->last_flags & FLAG_KEY)) ||
986         (discard >= AVDISCARD_BIDIR  && last_IP_pts != AV_NOPTS_VALUE &&
987          last_IP_pts > pts) ||
988         discard >= AVDISCARD_ALL ||
989         stc->skip_until_key_frame) {
990         avio_skip(bc, size);
991         return 1;
992     }
993
994     if (av_new_packet(pkt, size + nut->header_len[header_idx]) < 0)
995         return AVERROR(ENOMEM);
996     memcpy(pkt->data, nut->header[header_idx], nut->header_len[header_idx]);
997     pkt->pos = avio_tell(bc); // FIXME
998     if (stc->last_flags & FLAG_SM_DATA) {
999         int sm_size;
1000         if (read_sm_data(s, bc, pkt, 0, pkt->pos + size) < 0)
1001             return AVERROR_INVALIDDATA;
1002         if (read_sm_data(s, bc, pkt, 1, pkt->pos + size) < 0)
1003             return AVERROR_INVALIDDATA;
1004         sm_size = avio_tell(bc) - pkt->pos;
1005         size      -= sm_size;
1006         pkt->size -= sm_size;
1007     }
1008
1009     avio_read(bc, pkt->data + nut->header_len[header_idx], size);
1010
1011     pkt->stream_index = stream_id;
1012     if (stc->last_flags & FLAG_KEY)
1013         pkt->flags |= AV_PKT_FLAG_KEY;
1014     pkt->pts = pts;
1015
1016     return 0;
1017 }
1018
1019 static int nut_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1020 {
1021     NUTContext *nut = s->priv_data;
1022     AVIOContext *bc = s->pb;
1023     int i, frame_code = 0, ret, skip;
1024     int64_t ts, back_ptr;
1025
1026     for (;;) {
1027         int64_t pos  = avio_tell(bc);
1028         uint64_t tmp = nut->next_startcode;
1029         nut->next_startcode = 0;
1030
1031         if (tmp) {
1032             pos -= 8;
1033         } else {
1034             frame_code = avio_r8(bc);
1035             if (url_feof(bc))
1036                 return AVERROR_EOF;
1037             if (frame_code == 'N') {
1038                 tmp = frame_code;
1039                 for (i = 1; i < 8; i++)
1040                     tmp = (tmp << 8) + avio_r8(bc);
1041             }
1042         }
1043         switch (tmp) {
1044         case MAIN_STARTCODE:
1045         case STREAM_STARTCODE:
1046         case INDEX_STARTCODE:
1047             skip = get_packetheader(nut, bc, 0, tmp);
1048             avio_skip(bc, skip);
1049             break;
1050         case INFO_STARTCODE:
1051             if (decode_info_header(nut) < 0)
1052                 goto resync;
1053             break;
1054         case SYNCPOINT_STARTCODE:
1055             if (decode_syncpoint(nut, &ts, &back_ptr) < 0)
1056                 goto resync;
1057             frame_code = avio_r8(bc);
1058         case 0:
1059             ret = decode_frame(nut, pkt, frame_code);
1060             if (ret == 0)
1061                 return 0;
1062             else if (ret == 1) // OK but discard packet
1063                 break;
1064         default:
1065 resync:
1066             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "syncing from %"PRId64"\n", pos);
1067             tmp = find_any_startcode(bc, nut->last_syncpoint_pos + 1);
1068             if (tmp == 0)
1069                 return AVERROR_INVALIDDATA;
1070             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "sync\n");
1071             nut->next_startcode = tmp;
1072         }
1073     }
1074 }
1075
1076 static int64_t nut_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
1077                                   int64_t *pos_arg, int64_t pos_limit)
1078 {
1079     NUTContext *nut = s->priv_data;
1080     AVIOContext *bc = s->pb;
1081     int64_t pos, pts, back_ptr;
1082     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "read_timestamp(X,%d,%"PRId64",%"PRId64")\n",
1083            stream_index, *pos_arg, pos_limit);
1084
1085     pos = *pos_arg;
1086     do {
1087         pos = find_startcode(bc, SYNCPOINT_STARTCODE, pos) + 1;
1088         if (pos < 1) {
1089             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "read_timestamp failed.\n");
1090             return AV_NOPTS_VALUE;
1091         }
1092     } while (decode_syncpoint(nut, &pts, &back_ptr) < 0);
1093     *pos_arg = pos - 1;
1094     av_assert0(nut->last_syncpoint_pos == *pos_arg);
1095
1096     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "return %"PRId64" %"PRId64"\n", pts, back_ptr);
1097     if (stream_index == -2)
1098         return back_ptr;
1099     av_assert0(stream_index == -1);
1100     return pts;
1101 }
1102
1103 static int read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index,
1104                      int64_t pts, int flags)
1105 {
1106     NUTContext *nut    = s->priv_data;
1107     AVStream *st       = s->streams[stream_index];
1108     Syncpoint dummy    = { .ts = pts * av_q2d(st->time_base) * AV_TIME_BASE };
1109     Syncpoint nopts_sp = { .ts = AV_NOPTS_VALUE, .back_ptr = AV_NOPTS_VALUE };
1110     Syncpoint *sp, *next_node[2] = { &nopts_sp, &nopts_sp };
1111     int64_t pos, pos2, ts;
1112     int i;
1113
1114     if (st->index_entries) {
1115         int index = av_index_search_timestamp(st, pts, flags);
1116         if (index < 0)
1117             index = av_index_search_timestamp(st, pts, flags ^ AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
1118         if (index < 0)
1119             return -1;
1120
1121         pos2 = st->index_entries[index].pos;
1122         ts   = st->index_entries[index].timestamp;
1123     } else {
1124         av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *) ff_nut_sp_pts_cmp,
1125                      (void **) next_node);
1126         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "%"PRIu64"-%"PRIu64" %"PRId64"-%"PRId64"\n",
1127                next_node[0]->pos, next_node[1]->pos, next_node[0]->ts,
1128                next_node[1]->ts);
1129         pos = ff_gen_search(s, -1, dummy.ts, next_node[0]->pos,
1130                             next_node[1]->pos, next_node[1]->pos,
1131                             next_node[0]->ts, next_node[1]->ts,
1132                             AVSEEK_FLAG_BACKWARD, &ts, nut_read_timestamp);
1133
1134         if (!(flags & AVSEEK_FLAG_BACKWARD)) {
1135             dummy.pos    = pos + 16;
1136             next_node[1] = &nopts_sp;
1137             av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *) ff_nut_sp_pos_cmp,
1138                          (void **) next_node);
1139             pos2 = ff_gen_search(s, -2, dummy.pos, next_node[0]->pos,
1140                                  next_node[1]->pos, next_node[1]->pos,
1141                                  next_node[0]->back_ptr, next_node[1]->back_ptr,
1142                                  flags, &ts, nut_read_timestamp);
1143             if (pos2 >= 0)
1144                 pos = pos2;
1145             // FIXME dir but I think it does not matter
1146         }
1147         dummy.pos = pos;
1148         sp = av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *) ff_nut_sp_pos_cmp,
1149                           NULL);
1150
1151         av_assert0(sp);
1152         pos2 = sp->back_ptr - 15;
1153     }
1154     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "SEEKTO: %"PRId64"\n", pos2);
1155     pos = find_startcode(s->pb, SYNCPOINT_STARTCODE, pos2);
1156     avio_seek(s->pb, pos, SEEK_SET);
1157     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "SP: %"PRId64"\n", pos);
1158     if (pos2 > pos || pos2 + 15 < pos)
1159         av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "no syncpoint at backptr pos\n");
1160     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
1161         nut->stream[i].skip_until_key_frame = 1;
1162
1163     return 0;
1164 }
1165
1166 static int nut_read_close(AVFormatContext *s)
1167 {
1168     NUTContext *nut = s->priv_data;
1169     int i;
1170
1171     av_freep(&nut->time_base);
1172     av_freep(&nut->stream);
1173     ff_nut_free_sp(nut);
1174     for (i = 1; i < nut->header_count; i++)
1175         av_freep(&nut->header[i]);
1176
1177     return 0;
1178 }
1179
1180 AVInputFormat ff_nut_demuxer = {
1181     .name           = "nut",
1182     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NUT"),
1183     .flags          = AVFMT_SEEK_TO_PTS,
1184     .priv_data_size = sizeof(NUTContext),
1185     .read_probe     = nut_probe,
1186     .read_header    = nut_read_header,
1187     .read_packet    = nut_read_packet,
1188     .read_close     = nut_read_close,
1189     .read_seek      = read_seek,
1190     .extensions     = "nut",
1191     .codec_tag      = ff_nut_codec_tags,
1192 };