yuv4mpeg: split the demuxer and muxer into separate files
[ffmpeg.git] / libavformat / smacker.c
1 /*
2  * Smacker demuxer
3  * Copyright (c) 2006 Konstantin Shishkov
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  * Based on http://wiki.multimedia.cx/index.php?title=Smacker
24  */
25
26 #include <inttypes.h>
27
28 #include "libavutil/bswap.h"
29 #include "libavutil/channel_layout.h"
30 #include "libavutil/intreadwrite.h"
31 #include "avformat.h"
32 #include "internal.h"
33
34 #define SMACKER_PAL 0x01
35 #define SMACKER_FLAG_RING_FRAME 0x01
36
37 enum SAudFlags {
38     SMK_AUD_PACKED  = 0x80,
39     SMK_AUD_16BITS  = 0x20,
40     SMK_AUD_STEREO  = 0x10,
41     SMK_AUD_BINKAUD = 0x08,
42     SMK_AUD_USEDCT  = 0x04
43 };
44
45 typedef struct SmackerContext {
46     /* Smacker file header */
47     uint32_t magic;
48     uint32_t width, height;
49     uint32_t frames;
50     int      pts_inc;
51     uint32_t flags;
52     uint32_t audio[7];
53     uint32_t treesize;
54     uint32_t mmap_size, mclr_size, full_size, type_size;
55     uint8_t  aflags[7];
56     uint32_t rates[7];
57     uint32_t pad;
58     /* frame info */
59     uint32_t *frm_size;
60     uint8_t  *frm_flags;
61     /* internal variables */
62     int cur_frame;
63     int is_ver4;
64     int64_t cur_pts;
65     /* current frame for demuxing */
66     uint8_t pal[768];
67     int indexes[7];
68     int videoindex;
69     uint8_t *bufs[7];
70     int buf_sizes[7];
71     int stream_id[7];
72     int curstream;
73     int64_t nextpos;
74     int64_t aud_pts[7];
75 } SmackerContext;
76
77 typedef struct SmackerFrame {
78     int64_t pts;
79     int stream;
80 } SmackerFrame;
81
82 /* palette used in Smacker */
83 static const uint8_t smk_pal[64] = {
84     0x00, 0x04, 0x08, 0x0C, 0x10, 0x14, 0x18, 0x1C,
85     0x20, 0x24, 0x28, 0x2C, 0x30, 0x34, 0x38, 0x3C,
86     0x41, 0x45, 0x49, 0x4D, 0x51, 0x55, 0x59, 0x5D,
87     0x61, 0x65, 0x69, 0x6D, 0x71, 0x75, 0x79, 0x7D,
88     0x82, 0x86, 0x8A, 0x8E, 0x92, 0x96, 0x9A, 0x9E,
89     0xA2, 0xA6, 0xAA, 0xAE, 0xB2, 0xB6, 0xBA, 0xBE,
90     0xC3, 0xC7, 0xCB, 0xCF, 0xD3, 0xD7, 0xDB, 0xDF,
91     0xE3, 0xE7, 0xEB, 0xEF, 0xF3, 0xF7, 0xFB, 0xFF
92 };
93
94
95 static int smacker_probe(AVProbeData *p)
96 {
97     if(p->buf[0] == 'S' && p->buf[1] == 'M' && p->buf[2] == 'K'
98         && (p->buf[3] == '2' || p->buf[3] == '4'))
99         return AVPROBE_SCORE_MAX;
100     else
101         return 0;
102 }
103
104 static int smacker_read_header(AVFormatContext *s)
105 {
106     AVIOContext *pb = s->pb;
107     SmackerContext *smk = s->priv_data;
108     AVStream *st, *ast[7];
109     int i, ret;
110     int tbase;
111
112     /* read and check header */
113     smk->magic = avio_rl32(pb);
114     if (smk->magic != MKTAG('S', 'M', 'K', '2') && smk->magic != MKTAG('S', 'M', 'K', '4'))
115         return -1;
116     smk->width = avio_rl32(pb);
117     smk->height = avio_rl32(pb);
118     smk->frames = avio_rl32(pb);
119     smk->pts_inc = (int32_t)avio_rl32(pb);
120     smk->flags = avio_rl32(pb);
121     if(smk->flags & SMACKER_FLAG_RING_FRAME)
122         smk->frames++;
123     for(i = 0; i < 7; i++)
124         smk->audio[i] = avio_rl32(pb);
125     smk->treesize = avio_rl32(pb);
126
127     if(smk->treesize >= UINT_MAX/4){ // smk->treesize + 16 must not overflow (this check is probably redundant)
128         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "treesize too large\n");
129         return -1;
130     }
131
132 //FIXME remove extradata "rebuilding"
133     smk->mmap_size = avio_rl32(pb);
134     smk->mclr_size = avio_rl32(pb);
135     smk->full_size = avio_rl32(pb);
136     smk->type_size = avio_rl32(pb);
137     for(i = 0; i < 7; i++) {
138         smk->rates[i]  = avio_rl24(pb);
139         smk->aflags[i] = avio_r8(pb);
140     }
141     smk->pad = avio_rl32(pb);
142     /* setup data */
143     if(smk->frames > 0xFFFFFF) {
144         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Too many frames: %"PRIu32"\n", smk->frames);
145         return -1;
146     }
147     smk->frm_size = av_malloc(smk->frames * 4);
148     smk->frm_flags = av_malloc(smk->frames);
149
150     smk->is_ver4 = (smk->magic != MKTAG('S', 'M', 'K', '2'));
151
152     /* read frame info */
153     for(i = 0; i < smk->frames; i++) {
154         smk->frm_size[i] = avio_rl32(pb);
155     }
156     for(i = 0; i < smk->frames; i++) {
157         smk->frm_flags[i] = avio_r8(pb);
158     }
159
160     /* init video codec */
161     st = avformat_new_stream(s, NULL);
162     if (!st)
163         return -1;
164     smk->videoindex = st->index;
165     st->codec->width = smk->width;
166     st->codec->height = smk->height;
167     st->codec->pix_fmt = AV_PIX_FMT_PAL8;
168     st->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_VIDEO;
169     st->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_SMACKVIDEO;
170     st->codec->codec_tag = smk->magic;
171     /* Smacker uses 100000 as internal timebase */
172     if(smk->pts_inc < 0)
173         smk->pts_inc = -smk->pts_inc;
174     else
175         smk->pts_inc *= 100;
176     tbase = 100000;
177     av_reduce(&tbase, &smk->pts_inc, tbase, smk->pts_inc, (1UL<<31)-1);
178     avpriv_set_pts_info(st, 33, smk->pts_inc, tbase);
179     st->duration = smk->frames;
180     /* handle possible audio streams */
181     for(i = 0; i < 7; i++) {
182         smk->indexes[i] = -1;
183         if (smk->rates[i]) {
184             ast[i] = avformat_new_stream(s, NULL);
185             smk->indexes[i] = ast[i]->index;
186             ast[i]->codec->codec_type = AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
187             if (smk->aflags[i] & SMK_AUD_BINKAUD) {
188                 ast[i]->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_BINKAUDIO_RDFT;
189             } else if (smk->aflags[i] & SMK_AUD_USEDCT) {
190                 ast[i]->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_BINKAUDIO_DCT;
191             } else if (smk->aflags[i] & SMK_AUD_PACKED){
192                 ast[i]->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_SMACKAUDIO;
193                 ast[i]->codec->codec_tag = MKTAG('S', 'M', 'K', 'A');
194             } else {
195                 ast[i]->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_U8;
196             }
197             if (smk->aflags[i] & SMK_AUD_STEREO) {
198                 ast[i]->codec->channels       = 2;
199                 ast[i]->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_STEREO;
200             } else {
201                 ast[i]->codec->channels       = 1;
202                 ast[i]->codec->channel_layout = AV_CH_LAYOUT_MONO;
203             }
204             ast[i]->codec->sample_rate = smk->rates[i];
205             ast[i]->codec->bits_per_coded_sample = (smk->aflags[i] & SMK_AUD_16BITS) ? 16 : 8;
206             if(ast[i]->codec->bits_per_coded_sample == 16 && ast[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PCM_U8)
207                 ast[i]->codec->codec_id = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE;
208             avpriv_set_pts_info(ast[i], 64, 1, ast[i]->codec->sample_rate
209                     * ast[i]->codec->channels * ast[i]->codec->bits_per_coded_sample / 8);
210         }
211     }
212
213
214     /* load trees to extradata, they will be unpacked by decoder */
215     st->codec->extradata = av_mallocz(smk->treesize + 16 +
216                                       FF_INPUT_BUFFER_PADDING_SIZE);
217     st->codec->extradata_size = smk->treesize + 16;
218     if(!st->codec->extradata){
219         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
220                "Cannot allocate %"PRIu32" bytes of extradata\n",
221                smk->treesize + 16);
222         av_free(smk->frm_size);
223         av_free(smk->frm_flags);
224         return -1;
225     }
226     ret = avio_read(pb, st->codec->extradata + 16, st->codec->extradata_size - 16);
227     if(ret != st->codec->extradata_size - 16){
228         av_free(smk->frm_size);
229         av_free(smk->frm_flags);
230         return AVERROR(EIO);
231     }
232     ((int32_t*)st->codec->extradata)[0] = av_le2ne32(smk->mmap_size);
233     ((int32_t*)st->codec->extradata)[1] = av_le2ne32(smk->mclr_size);
234     ((int32_t*)st->codec->extradata)[2] = av_le2ne32(smk->full_size);
235     ((int32_t*)st->codec->extradata)[3] = av_le2ne32(smk->type_size);
236
237     smk->curstream = -1;
238     smk->nextpos = avio_tell(pb);
239
240     return 0;
241 }
242
243
244 static int smacker_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
245 {
246     SmackerContext *smk = s->priv_data;
247     int flags;
248     int ret;
249     int i;
250     int frame_size = 0;
251     int palchange = 0;
252
253     if (s->pb->eof_reached || smk->cur_frame >= smk->frames)
254         return AVERROR_EOF;
255
256     /* if we demuxed all streams, pass another frame */
257     if(smk->curstream < 0) {
258         avio_seek(s->pb, smk->nextpos, 0);
259         frame_size = smk->frm_size[smk->cur_frame] & (~3);
260         flags = smk->frm_flags[smk->cur_frame];
261         /* handle palette change event */
262         if(flags & SMACKER_PAL){
263             int size, sz, t, off, j, pos;
264             uint8_t *pal = smk->pal;
265             uint8_t oldpal[768];
266
267             memcpy(oldpal, pal, 768);
268             size = avio_r8(s->pb);
269             size = size * 4 - 1;
270             frame_size -= size;
271             frame_size--;
272             sz = 0;
273             pos = avio_tell(s->pb) + size;
274             while(sz < 256){
275                 t = avio_r8(s->pb);
276                 if(t & 0x80){ /* skip palette entries */
277                     sz += (t & 0x7F) + 1;
278                     pal += ((t & 0x7F) + 1) * 3;
279                 } else if(t & 0x40){ /* copy with offset */
280                     off = avio_r8(s->pb);
281                     j = (t & 0x3F) + 1;
282                     if (off + j > 0x100) {
283                         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
284                                "Invalid palette update, offset=%d length=%d extends beyond palette size\n",
285                                off, j);
286                         return AVERROR_INVALIDDATA;
287                     }
288                     off *= 3;
289                     while(j-- && sz < 256) {
290                         *pal++ = oldpal[off + 0];
291                         *pal++ = oldpal[off + 1];
292                         *pal++ = oldpal[off + 2];
293                         sz++;
294                         off += 3;
295                     }
296                 } else { /* new entries */
297                     *pal++ = smk_pal[t];
298                     *pal++ = smk_pal[avio_r8(s->pb) & 0x3F];
299                     *pal++ = smk_pal[avio_r8(s->pb) & 0x3F];
300                     sz++;
301                 }
302             }
303             avio_seek(s->pb, pos, 0);
304             palchange |= 1;
305         }
306         flags >>= 1;
307         smk->curstream = -1;
308         /* if audio chunks are present, put them to stack and retrieve later */
309         for(i = 0; i < 7; i++) {
310             if(flags & 1) {
311                 uint32_t size;
312                 int err;
313
314                 size = avio_rl32(s->pb) - 4;
315                 if (!size || size > frame_size) {
316                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid audio part size\n");
317                     return AVERROR_INVALIDDATA;
318                 }
319                 frame_size -= size;
320                 frame_size -= 4;
321                 smk->curstream++;
322                 if ((err = av_reallocp(&smk->bufs[smk->curstream], size)) < 0) {
323                     smk->buf_sizes[smk->curstream] = 0;
324                     return err;
325                 }
326                 smk->buf_sizes[smk->curstream] = size;
327                 ret = avio_read(s->pb, smk->bufs[smk->curstream], size);
328                 if(ret != size)
329                     return AVERROR(EIO);
330                 smk->stream_id[smk->curstream] = smk->indexes[i];
331             }
332             flags >>= 1;
333         }
334         if (frame_size < 0 || frame_size >= INT_MAX/2)
335             return AVERROR_INVALIDDATA;
336         if (av_new_packet(pkt, frame_size + 769))
337             return AVERROR(ENOMEM);
338         if(smk->frm_size[smk->cur_frame] & 1)
339             palchange |= 2;
340         pkt->data[0] = palchange;
341         memcpy(pkt->data + 1, smk->pal, 768);
342         ret = avio_read(s->pb, pkt->data + 769, frame_size);
343         if(ret != frame_size)
344             return AVERROR(EIO);
345         pkt->stream_index = smk->videoindex;
346         pkt->pts          = smk->cur_frame;
347         pkt->size = ret + 769;
348         smk->cur_frame++;
349         smk->nextpos = avio_tell(s->pb);
350     } else {
351         if (smk->stream_id[smk->curstream] < 0)
352             return AVERROR_INVALIDDATA;
353         if (av_new_packet(pkt, smk->buf_sizes[smk->curstream]))
354             return AVERROR(ENOMEM);
355         memcpy(pkt->data, smk->bufs[smk->curstream], smk->buf_sizes[smk->curstream]);
356         pkt->size = smk->buf_sizes[smk->curstream];
357         pkt->stream_index = smk->stream_id[smk->curstream];
358         pkt->pts = smk->aud_pts[smk->curstream];
359         smk->aud_pts[smk->curstream] += AV_RL32(pkt->data);
360         smk->curstream--;
361     }
362
363     return 0;
364 }
365
366 static int smacker_read_close(AVFormatContext *s)
367 {
368     SmackerContext *smk = s->priv_data;
369     int i;
370
371     for(i = 0; i < 7; i++)
372         av_free(smk->bufs[i]);
373     av_free(smk->frm_size);
374     av_free(smk->frm_flags);
375
376     return 0;
377 }
378
379 AVInputFormat ff_smacker_demuxer = {
380     .name           = "smk",
381     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Smacker video"),
382     .priv_data_size = sizeof(SmackerContext),
383     .read_probe     = smacker_probe,
384     .read_header    = smacker_read_header,
385     .read_packet    = smacker_read_packet,
386     .read_close     = smacker_read_close,
387 };