free ftyp atom
[ffmpeg.git] / qt-faststart.c
1 /*
2  * qt-faststart.c, v0.1
3  * by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
4  * This file is placed in the public domain. Use the program however you
5  * see fit.
6  *
7  * This utility rearranges a Quicktime file such that the moov atom
8  * is in front of the data, thus facilitating network streaming.
9  *
10  * Compile this program using:
11  *  cc qt-faststart.c -o qt-faststart
12  * Invoke the program with:
13  *  qt-faststart <infile.mov> <outfile.mov>
14  *
15  * Notes: Quicktime files can come in many configurations of top-level
16  * atoms. This utility stipulates that the very last atom in the file needs
17  * to be a moov atom. When given such a file, this utility will rearrange
18  * the top-level atoms by shifting the moov atom from the back of the file
19  * to the front, and patch the chunk offsets along the way. This utility
20  * presently only operates on uncompressed moov atoms.
21  */
22
23 #include <stdio.h>
24 #include <stdlib.h>
25 #include <inttypes.h>
26
27 #define BE_16(x) ((((uint8_t*)(x))[0] << 8) | ((uint8_t*)(x))[1])
28 #define BE_32(x) ((((uint8_t*)(x))[0] << 24) | \
29                   (((uint8_t*)(x))[1] << 16) | \
30                   (((uint8_t*)(x))[2] << 8) | \
31                    ((uint8_t*)(x))[3])
32 #define BE_64(x) (((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[0]) << 56) | \
33                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[1]) << 48) | \
34                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[2]) << 40) | \
35                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[3]) << 32) | \
36                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[4]) << 24) | \
37                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[5]) << 16) | \
38                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[6]) << 8) | \
39                   ((uint64_t)((uint8_t*)(x))[7]))
40
41 #define BE_FOURCC( ch0, ch1, ch2, ch3 )             \
42         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch3) |          \
43         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch2) << 8 ) |   \
44         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch1) << 16 ) |  \
45         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch0) << 24 ) )
46
47 #define QT_ATOM BE_FOURCC
48 /* top level atoms */
49 #define FREE_ATOM QT_ATOM('f', 'r', 'e', 'e')
50 #define JUNK_ATOM QT_ATOM('j', 'u', 'n', 'k')
51 #define MDAT_ATOM QT_ATOM('m', 'd', 'a', 't')
52 #define MOOV_ATOM QT_ATOM('m', 'o', 'o', 'v')
53 #define PNOT_ATOM QT_ATOM('p', 'n', 'o', 't')
54 #define SKIP_ATOM QT_ATOM('s', 'k', 'i', 'p')
55 #define WIDE_ATOM QT_ATOM('w', 'i', 'd', 'e')
56 #define PICT_ATOM QT_ATOM('P', 'I', 'C', 'T')
57 #define FTYP_ATOM QT_ATOM('f', 't', 'y', 'p')
58
59 #define CMOV_ATOM QT_ATOM('c', 'm', 'o', 'v')
60 #define STCO_ATOM QT_ATOM('s', 't', 'c', 'o')
61 #define CO64_ATOM QT_ATOM('c', 'o', '6', '4')
62
63 #define ATOM_PREAMBLE_SIZE 8
64 #define COPY_BUFFER_SIZE 1024
65
66 int main(int argc, char *argv[])
67 {
68     FILE *infile;
69     FILE *outfile;
70     unsigned char atom_bytes[ATOM_PREAMBLE_SIZE];
71     uint32_t atom_type = 0;
72     uint64_t atom_size = 0;
73     uint64_t last_offset;
74     unsigned char *moov_atom;
75     unsigned char *ftyp_atom = 0;
76     uint64_t moov_atom_size;
77     uint64_t ftyp_atom_size = 0;
78     uint64_t i, j;
79     uint32_t offset_count;
80     uint64_t current_offset;
81     uint64_t start_offset = 0;
82     unsigned char copy_buffer[COPY_BUFFER_SIZE];
83     int bytes_to_copy;
84
85     if (argc != 3) {
86         printf ("Usage: qt-faststart <infile.mov> <outfile.mov>\n");
87         return 0;
88     }
89
90     infile = fopen(argv[1], "rb");
91     if (!infile) {
92         perror(argv[1]);
93         return 1;
94     }
95
96     /* traverse through the atoms in the file to make sure that 'moov' is
97      * at the end */
98     while (!feof(infile)) {
99         if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
100             break;
101         }
102         atom_size = (uint32_t)BE_32(&atom_bytes[0]);
103         atom_type = BE_32(&atom_bytes[4]);
104
105         if ((atom_type != FREE_ATOM) &&
106             (atom_type != JUNK_ATOM) &&
107             (atom_type != MDAT_ATOM) &&
108             (atom_type != MOOV_ATOM) &&
109             (atom_type != PNOT_ATOM) &&
110             (atom_type != SKIP_ATOM) &&
111             (atom_type != WIDE_ATOM) &&
112             (atom_type != PICT_ATOM) &&
113             (atom_type != FTYP_ATOM)) {
114             printf ("encountered non-QT top-level atom (is this a Quicktime file?)\n");
115             break;
116         }
117
118         /* keep ftyp atom */
119         if (atom_type == FTYP_ATOM) {
120             ftyp_atom_size = atom_size;
121             ftyp_atom = malloc(ftyp_atom_size);
122             if (!ftyp_atom) {
123                 printf ("could not allocate 0x%llX byte for ftyp atom\n",
124                         atom_size);
125                 fclose(infile);
126                 return 1;
127             }
128             fseeko(infile, -ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR);
129             if (fread(ftyp_atom, atom_size, 1, infile) != 1) {
130                 perror(argv[1]);
131                 free(ftyp_atom);
132                 fclose(infile);
133                 return 1;
134             }
135             start_offset = ftello(infile);
136             continue;
137         }
138
139         /* 64-bit special case */
140         if (atom_size == 1) {
141             if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
142                 break;
143             }
144             atom_size = BE_64(&atom_bytes[0]);
145             fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE * 2, SEEK_CUR);
146         } else {
147             fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR);
148         }
149     }
150
151     if (atom_type != MOOV_ATOM) {
152         printf ("last atom in file was not a moov atom\n");
153         fclose(infile);
154         return 0;
155     }
156
157     /* moov atom was, in fact, the last atom in the chunk; load the whole
158      * moov atom */
159     fseeko(infile, -atom_size, SEEK_END);
160     last_offset = ftello(infile);
161     moov_atom_size = atom_size;
162     moov_atom = malloc(moov_atom_size);
163     if (!moov_atom) {
164         printf ("could not allocate 0x%llX byte for moov atom\n",
165             atom_size);
166         fclose(infile);
167         return 1;
168     }
169     if (fread(moov_atom, atom_size, 1, infile) != 1) {
170         perror(argv[1]);
171         free(moov_atom);
172         fclose(infile);
173         return 1;
174     }
175
176     /* this utility does not support compressed atoms yet, so disqualify
177      * files with compressed QT atoms */
178     if (BE_32(&moov_atom[12]) == CMOV_ATOM) {
179         printf ("this utility does not support compressed moov atoms yet\n");
180         free(moov_atom);
181         fclose(infile);
182         return 1;
183     }
184
185     /* close; will be re-opened later */
186     fclose(infile);
187
188     /* crawl through the moov chunk in search of stco or co64 atoms */
189     for (i = 4; i < moov_atom_size - 4; i++) {
190         atom_type = BE_32(&moov_atom[i]);
191         if (atom_type == STCO_ATOM) {
192             printf (" patching stco atom...\n");
193             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
194             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
195                 printf (" bad atom size\n");
196                 free(moov_atom);
197                 return 1;
198             }
199             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
200             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
201                 current_offset = BE_32(&moov_atom[i + 12 + j * 4]);
202                 current_offset += moov_atom_size;
203                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 0] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
204                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 1] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
205                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 2] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
206                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 3] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
207             }
208             i += atom_size - 4;
209         } else if (atom_type == CO64_ATOM) {
210             printf (" patching co64 atom...\n");
211             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
212             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
213                 printf (" bad atom size\n");
214                 free(moov_atom);
215                 return 1;
216             }
217             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
218             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
219                 current_offset = BE_64(&moov_atom[i + 12 + j * 8]);
220                 current_offset += moov_atom_size;
221                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 0] = (current_offset >> 56) & 0xFF;
222                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 1] = (current_offset >> 48) & 0xFF;
223                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 2] = (current_offset >> 40) & 0xFF;
224                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 3] = (current_offset >> 32) & 0xFF;
225                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 4] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
226                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 5] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
227                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 6] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
228                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 7] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
229             }
230             i += atom_size - 4;
231         }
232     }
233
234     /* re-open the input file and open the output file */
235     infile = fopen(argv[1], "rb");
236     if (!infile) {
237         perror(argv[1]);
238         free(moov_atom);
239         return 1;
240     }
241     /* seek after ftyp atom if needed */
242     fseeko(infile, start_offset, SEEK_SET);
243
244     outfile = fopen(argv[2], "wb");
245     if (!outfile) {
246         perror(argv[2]);
247         fclose(outfile);
248         free(moov_atom);
249         return 1;
250     }
251
252     /* dump the same ftyp atom */
253     if (ftyp_atom_size > 0) {
254         printf (" writing ftyp atom...\n");
255         if (fwrite(ftyp_atom, ftyp_atom_size, 1, outfile) != 1) {
256             perror(argv[2]);
257             goto error_out;
258         }
259     }
260
261     /* dump the new moov atom */
262     printf (" writing moov atom...\n");
263     if (fwrite(moov_atom, moov_atom_size, 1, outfile) != 1) {
264         perror(argv[2]);
265         goto error_out;
266     }
267
268     /* copy the remainder of the infile, from offset 0 -> last_offset - 1 */
269     printf (" copying rest of file...\n");
270     while (last_offset) {
271         if (last_offset > COPY_BUFFER_SIZE)
272             bytes_to_copy = COPY_BUFFER_SIZE;
273         else
274             bytes_to_copy = last_offset;
275
276         if (fread(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, infile) != 1) {
277             perror(argv[1]);
278             goto error_out;
279         }
280         if (fwrite(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, outfile) != 1) {
281             perror(argv[2]);
282             goto error_out;
283         }
284
285         last_offset -= bytes_to_copy;
286     }
287
288     fclose(infile);
289     fclose(outfile);
290     free(moov_atom);
291     if (ftyp_atom_size > 0)
292         free(ftyp_atom);
293
294     return 0;
295
296 error_out:
297     fclose(infile);
298     fclose(outfile);
299     free(moov_atom);
300     if (ftyp_atom_size > 0)
301         free(ftyp_atom);
302     return 1;
303 }