Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / tools / qt-faststart.c
1 /*
2  * qt-faststart.c, v0.2
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  * To compile this program, start from the base directory from which you
11  * are building FFmpeg and type:
12  *  make tools/qt-faststart
13  * The qt-faststart program will be built in the tools/ directory. If you
14  * do not build the program in this manner, correct results are not
15  * guaranteed, particularly on 64-bit platforms.
16  * Invoke the program with:
17  *  qt-faststart <infile.mov> <outfile.mov>
18  *
19  * Notes: Quicktime files can come in many configurations of top-level
20  * atoms. This utility stipulates that the very last atom in the file needs
21  * to be a moov atom. When given such a file, this utility will rearrange
22  * the top-level atoms by shifting the moov atom from the back of the file
23  * to the front, and patch the chunk offsets along the way. This utility
24  * presently only operates on uncompressed moov atoms.
25  */
26
27 #include <stdio.h>
28 #include <stdlib.h>
29 #include <inttypes.h>
30 #include <string.h>
31
32 #ifdef __MINGW32__
33 #define fseeko(x, y, z) fseeko64(x, y, z)
34 #define ftello(x)       ftello64(x)
35 #endif
36
37 #define BE_16(x) ((((uint8_t*)(x))[0] <<  8) | ((uint8_t*)(x))[1])
38
39 #define BE_32(x) ((((uint8_t*)(x))[0] << 24) |  \
40                   (((uint8_t*)(x))[1] << 16) |  \
41                   (((uint8_t*)(x))[2] <<  8) |  \
42                    ((uint8_t*)(x))[3])
43
44 #define BE_64(x) (((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[0]) << 56) |  \
45                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[1]) << 48) |  \
46                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[2]) << 40) |  \
47                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[3]) << 32) |  \
48                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[4]) << 24) |  \
49                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[5]) << 16) |  \
50                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[6]) <<  8) |  \
51                   ((uint64_t)( (uint8_t*)(x))[7]))
52
53 #define BE_FOURCC(ch0, ch1, ch2, ch3)           \
54     ( (uint32_t)(unsigned char)(ch3)        |   \
55      ((uint32_t)(unsigned char)(ch2) <<  8) |   \
56      ((uint32_t)(unsigned char)(ch1) << 16) |   \
57      ((uint32_t)(unsigned char)(ch0) << 24) )
58
59 #define QT_ATOM BE_FOURCC
60 /* top level atoms */
61 #define FREE_ATOM QT_ATOM('f', 'r', 'e', 'e')
62 #define JUNK_ATOM QT_ATOM('j', 'u', 'n', 'k')
63 #define MDAT_ATOM QT_ATOM('m', 'd', 'a', 't')
64 #define MOOV_ATOM QT_ATOM('m', 'o', 'o', 'v')
65 #define PNOT_ATOM QT_ATOM('p', 'n', 'o', 't')
66 #define SKIP_ATOM QT_ATOM('s', 'k', 'i', 'p')
67 #define WIDE_ATOM QT_ATOM('w', 'i', 'd', 'e')
68 #define PICT_ATOM QT_ATOM('P', 'I', 'C', 'T')
69 #define FTYP_ATOM QT_ATOM('f', 't', 'y', 'p')
70 #define UUID_ATOM QT_ATOM('u', 'u', 'i', 'd')
71
72 #define CMOV_ATOM QT_ATOM('c', 'm', 'o', 'v')
73 #define STCO_ATOM QT_ATOM('s', 't', 'c', 'o')
74 #define CO64_ATOM QT_ATOM('c', 'o', '6', '4')
75
76 #define ATOM_PREAMBLE_SIZE    8
77 #define COPY_BUFFER_SIZE   1024
78
79 int main(int argc, char *argv[])
80 {
81     FILE *infile  = NULL;
82     FILE *outfile = NULL;
83     unsigned char atom_bytes[ATOM_PREAMBLE_SIZE];
84     uint32_t atom_type   = 0;
85     uint64_t atom_size   = 0;
86     uint64_t atom_offset = 0;
87     uint64_t last_offset;
88     unsigned char *moov_atom = NULL;
89     unsigned char *ftyp_atom = NULL;
90     uint64_t moov_atom_size;
91     uint64_t ftyp_atom_size = 0;
92     uint64_t i, j;
93     uint32_t offset_count;
94     uint64_t current_offset;
95     uint64_t start_offset = 0;
96     unsigned char copy_buffer[COPY_BUFFER_SIZE];
97     int bytes_to_copy;
98
99     if (argc != 3) {
100         printf("Usage: qt-faststart <infile.mov> <outfile.mov>\n");
101         return 0;
102     }
103
104     if (!strcmp(argv[1], argv[2])) {
105         fprintf(stderr, "input and output files need to be different\n");
106         return 1;
107     }
108
109     infile = fopen(argv[1], "rb");
110     if (!infile) {
111         perror(argv[1]);
112         goto error_out;
113     }
114
115     /* traverse through the atoms in the file to make sure that 'moov' is
116      * at the end */
117     while (!feof(infile)) {
118         if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
119             break;
120         }
121         atom_size = (uint32_t) BE_32(&atom_bytes[0]);
122         atom_type = BE_32(&atom_bytes[4]);
123
124         /* keep ftyp atom */
125         if (atom_type == FTYP_ATOM) {
126             ftyp_atom_size = atom_size;
127             free(ftyp_atom);
128             ftyp_atom = malloc(ftyp_atom_size);
129             if (!ftyp_atom) {
130                 printf("could not allocate %"PRIu64" bytes for ftyp atom\n",
131                        atom_size);
132                 goto error_out;
133             }
134             fseeko(infile, -ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR);
135             if (fread(ftyp_atom, atom_size, 1, infile) != 1) {
136                 perror(argv[1]);
137                 goto error_out;
138             }
139             start_offset = ftello(infile);
140         } else {
141
142             /* 64-bit special case */
143             if (atom_size == 1) {
144                 if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
145                     break;
146                 }
147                 atom_size = BE_64(&atom_bytes[0]);
148                 fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE * 2, SEEK_CUR);
149             } else {
150                 fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR);
151             }
152         }
153         printf("%c%c%c%c %10"PRIu64" %"PRIu64"\n",
154                (atom_type >> 24) & 255,
155                (atom_type >> 16) & 255,
156                (atom_type >>  8) & 255,
157                (atom_type >>  0) & 255,
158                atom_offset,
159                atom_size);
160         if ((atom_type != FREE_ATOM) &&
161             (atom_type != JUNK_ATOM) &&
162             (atom_type != MDAT_ATOM) &&
163             (atom_type != MOOV_ATOM) &&
164             (atom_type != PNOT_ATOM) &&
165             (atom_type != SKIP_ATOM) &&
166             (atom_type != WIDE_ATOM) &&
167             (atom_type != PICT_ATOM) &&
168             (atom_type != UUID_ATOM) &&
169             (atom_type != FTYP_ATOM)) {
170             printf("encountered non-QT top-level atom (is this a QuickTime file?)\n");
171             break;
172         }
173         atom_offset += atom_size;
174
175         /* The atom header is 8 (or 16 bytes), if the atom size (which
176          * includes these 8 or 16 bytes) is less than that, we won't be
177          * able to continue scanning sensibly after this atom, so break. */
178         if (atom_size < 8)
179             break;
180     }
181
182     if (atom_type != MOOV_ATOM) {
183         printf("last atom in file was not a moov atom\n");
184         free(ftyp_atom);
185         fclose(infile);
186         return 0;
187     }
188
189     /* moov atom was, in fact, the last atom in the chunk; load the whole
190      * moov atom */
191     fseeko(infile, -atom_size, SEEK_END);
192     last_offset    = ftello(infile);
193     moov_atom_size = atom_size;
194     moov_atom      = malloc(moov_atom_size);
195     if (!moov_atom) {
196         printf("could not allocate %"PRIu64" bytes for moov atom\n", atom_size);
197         goto error_out;
198     }
199     if (fread(moov_atom, atom_size, 1, infile) != 1) {
200         perror(argv[1]);
201         goto error_out;
202     }
203
204     /* this utility does not support compressed atoms yet, so disqualify
205      * files with compressed QT atoms */
206     if (BE_32(&moov_atom[12]) == CMOV_ATOM) {
207         printf("this utility does not support compressed moov atoms yet\n");
208         goto error_out;
209     }
210
211     /* close; will be re-opened later */
212     fclose(infile);
213     infile = NULL;
214
215     /* crawl through the moov chunk in search of stco or co64 atoms */
216     for (i = 4; i < moov_atom_size - 4; i++) {
217         atom_type = BE_32(&moov_atom[i]);
218         if (atom_type == STCO_ATOM) {
219             printf(" patching stco atom...\n");
220             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
221             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
222                 printf(" bad atom size\n");
223                 goto error_out;
224             }
225             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
226             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
227                 current_offset  = BE_32(&moov_atom[i + 12 + j * 4]);
228                 current_offset += moov_atom_size;
229                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 0] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
230                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 1] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
231                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 2] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
232                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 3] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
233             }
234             i += atom_size - 4;
235         } else if (atom_type == CO64_ATOM) {
236             printf(" patching co64 atom...\n");
237             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
238             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
239                 printf(" bad atom size\n");
240                 goto error_out;
241             }
242             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
243             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
244                 current_offset  = BE_64(&moov_atom[i + 12 + j * 8]);
245                 current_offset += moov_atom_size;
246                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 0] = (current_offset >> 56) & 0xFF;
247                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 1] = (current_offset >> 48) & 0xFF;
248                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 2] = (current_offset >> 40) & 0xFF;
249                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 3] = (current_offset >> 32) & 0xFF;
250                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 4] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
251                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 5] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
252                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 6] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
253                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 7] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
254             }
255             i += atom_size - 4;
256         }
257     }
258
259     /* re-open the input file and open the output file */
260     infile = fopen(argv[1], "rb");
261     if (!infile) {
262         perror(argv[1]);
263         goto error_out;
264     }
265
266     if (start_offset > 0) { /* seek after ftyp atom */
267         fseeko(infile, start_offset, SEEK_SET);
268         last_offset -= start_offset;
269     }
270
271     outfile = fopen(argv[2], "wb");
272     if (!outfile) {
273         perror(argv[2]);
274         goto error_out;
275     }
276
277     /* dump the same ftyp atom */
278     if (ftyp_atom_size > 0) {
279         printf(" writing ftyp atom...\n");
280         if (fwrite(ftyp_atom, ftyp_atom_size, 1, outfile) != 1) {
281             perror(argv[2]);
282             goto error_out;
283         }
284     }
285
286     /* dump the new moov atom */
287     printf(" writing moov atom...\n");
288     if (fwrite(moov_atom, moov_atom_size, 1, outfile) != 1) {
289         perror(argv[2]);
290         goto error_out;
291     }
292
293     /* copy the remainder of the infile, from offset 0 -> last_offset - 1 */
294     printf(" copying rest of file...\n");
295     while (last_offset) {
296         if (last_offset > COPY_BUFFER_SIZE)
297             bytes_to_copy = COPY_BUFFER_SIZE;
298         else
299             bytes_to_copy = last_offset;
300
301         if (fread(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, infile) != 1) {
302             perror(argv[1]);
303             goto error_out;
304         }
305         if (fwrite(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, outfile) != 1) {
306             perror(argv[2]);
307             goto error_out;
308         }
309         last_offset -= bytes_to_copy;
310     }
311
312     fclose(infile);
313     fclose(outfile);
314     free(moov_atom);
315     free(ftyp_atom);
316
317     return 0;
318
319 error_out:
320     if (infile)
321         fclose(infile);
322     if (outfile)
323         fclose(outfile);
324     free(moov_atom);
325     free(ftyp_atom);
326     return 1;
327 }