7e9e5ebb4cdf231e6d0bc497a98f1a1e442d4d3a
[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
31 #ifdef __MINGW32__
32 #define fseeko(x,y,z)  fseeko64(x,y,z)
33 #define ftello(x)      ftello64(x)
34 #endif
35
36 #define BE_16(x) ((((uint8_t*)(x))[0] << 8) | ((uint8_t*)(x))[1])
37 #define BE_32(x) ((((uint8_t*)(x))[0] << 24) | \
38                   (((uint8_t*)(x))[1] << 16) | \
39                   (((uint8_t*)(x))[2] << 8) | \
40                    ((uint8_t*)(x))[3])
41 #define BE_64(x) (((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[0]) << 56) | \
42                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[1]) << 48) | \
43                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[2]) << 40) | \
44                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[3]) << 32) | \
45                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[4]) << 24) | \
46                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[5]) << 16) | \
47                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[6]) << 8) | \
48                   ((uint64_t)((uint8_t*)(x))[7]))
49
50 #define BE_FOURCC( ch0, ch1, ch2, ch3 )             \
51         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch3) |          \
52         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch2) << 8 ) |   \
53         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch1) << 16 ) |  \
54         ( (uint32_t)(unsigned char)(ch0) << 24 ) )
55
56 #define QT_ATOM BE_FOURCC
57 /* top level atoms */
58 #define FREE_ATOM QT_ATOM('f', 'r', 'e', 'e')
59 #define JUNK_ATOM QT_ATOM('j', 'u', 'n', 'k')
60 #define MDAT_ATOM QT_ATOM('m', 'd', 'a', 't')
61 #define MOOV_ATOM QT_ATOM('m', 'o', 'o', 'v')
62 #define PNOT_ATOM QT_ATOM('p', 'n', 'o', 't')
63 #define SKIP_ATOM QT_ATOM('s', 'k', 'i', 'p')
64 #define WIDE_ATOM QT_ATOM('w', 'i', 'd', 'e')
65 #define PICT_ATOM QT_ATOM('P', 'I', 'C', 'T')
66 #define FTYP_ATOM QT_ATOM('f', 't', 'y', 'p')
67 #define UUID_ATOM QT_ATOM('u', 'u', 'i', 'd')
68
69 #define CMOV_ATOM QT_ATOM('c', 'm', 'o', 'v')
70 #define STCO_ATOM QT_ATOM('s', 't', 'c', 'o')
71 #define CO64_ATOM QT_ATOM('c', 'o', '6', '4')
72
73 #define ATOM_PREAMBLE_SIZE 8
74 #define COPY_BUFFER_SIZE 1024
75
76 int main(int argc, char *argv[])
77 {
78     FILE *infile;
79     FILE *outfile;
80     unsigned char atom_bytes[ATOM_PREAMBLE_SIZE];
81     uint32_t atom_type = 0;
82     uint64_t atom_size = 0;
83     uint64_t atom_offset = 0;
84     uint64_t last_offset;
85     unsigned char *moov_atom;
86     unsigned char *ftyp_atom = 0;
87     uint64_t moov_atom_size;
88     uint64_t ftyp_atom_size = 0;
89     uint64_t i, j;
90     uint32_t offset_count;
91     uint64_t current_offset;
92     uint64_t start_offset = 0;
93     unsigned char copy_buffer[COPY_BUFFER_SIZE];
94     int bytes_to_copy;
95
96     if (argc != 3) {
97         printf ("Usage: qt-faststart <infile.mov> <outfile.mov>\n");
98         return 0;
99     }
100
101     infile = fopen(argv[1], "rb");
102     if (!infile) {
103         perror(argv[1]);
104         return 1;
105     }
106
107     /* traverse through the atoms in the file to make sure that 'moov' is
108      * at the end */
109     while (!feof(infile)) {
110         if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
111             break;
112         }
113         atom_size = (uint32_t)BE_32(&atom_bytes[0]);
114         atom_type = BE_32(&atom_bytes[4]);
115
116         /* keep ftyp atom */
117         if (atom_type == FTYP_ATOM) {
118             ftyp_atom_size = atom_size;
119             ftyp_atom = malloc(ftyp_atom_size);
120             if (!ftyp_atom) {
121                 printf ("could not allocate %"PRIu64" byte for ftyp atom\n",
122                         atom_size);
123                 fclose(infile);
124                 return 1;
125             }
126             fseeko(infile, -ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR);
127             if (fread(ftyp_atom, atom_size, 1, infile) != 1) {
128                 perror(argv[1]);
129                 free(ftyp_atom);
130                 fclose(infile);
131                 return 1;
132             }
133             start_offset = ftello(infile);
134         } else {
135
136         /* 64-bit special case */
137         if (atom_size == 1) {
138             if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
139                 break;
140             }
141             atom_size = BE_64(&atom_bytes[0]);
142             fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE * 2, SEEK_CUR);
143         } else {
144             fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR);
145         }
146     }
147         printf("%c%c%c%c %10"PRIu64" %"PRIu64"\n",
148                (atom_type >> 24) & 255,
149                (atom_type >> 16) & 255,
150                (atom_type >>  8) & 255,
151                (atom_type >>  0) & 255,
152                atom_offset,
153                atom_size);
154         if ((atom_type != FREE_ATOM) &&
155             (atom_type != JUNK_ATOM) &&
156             (atom_type != MDAT_ATOM) &&
157             (atom_type != MOOV_ATOM) &&
158             (atom_type != PNOT_ATOM) &&
159             (atom_type != SKIP_ATOM) &&
160             (atom_type != WIDE_ATOM) &&
161             (atom_type != PICT_ATOM) &&
162             (atom_type != UUID_ATOM) &&
163             (atom_type != FTYP_ATOM)) {
164             printf ("encountered non-QT top-level atom (is this a Quicktime file?)\n");
165             break;
166         }
167         atom_offset += atom_size;
168     }
169
170     if (atom_type != MOOV_ATOM) {
171         printf ("last atom in file was not a moov atom\n");
172         fclose(infile);
173         return 0;
174     }
175
176     /* moov atom was, in fact, the last atom in the chunk; load the whole
177      * moov atom */
178     fseeko(infile, -atom_size, SEEK_END);
179     last_offset = ftello(infile);
180     moov_atom_size = atom_size;
181     moov_atom = malloc(moov_atom_size);
182     if (!moov_atom) {
183         printf ("could not allocate %"PRIu64" byte for moov atom\n",
184             atom_size);
185         fclose(infile);
186         return 1;
187     }
188     if (fread(moov_atom, atom_size, 1, infile) != 1) {
189         perror(argv[1]);
190         free(moov_atom);
191         fclose(infile);
192         return 1;
193     }
194
195     /* this utility does not support compressed atoms yet, so disqualify
196      * files with compressed QT atoms */
197     if (BE_32(&moov_atom[12]) == CMOV_ATOM) {
198         printf ("this utility does not support compressed moov atoms yet\n");
199         free(moov_atom);
200         fclose(infile);
201         return 1;
202     }
203
204     /* close; will be re-opened later */
205     fclose(infile);
206
207     /* crawl through the moov chunk in search of stco or co64 atoms */
208     for (i = 4; i < moov_atom_size - 4; i++) {
209         atom_type = BE_32(&moov_atom[i]);
210         if (atom_type == STCO_ATOM) {
211             printf (" patching stco atom...\n");
212             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
213             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
214                 printf (" bad atom size\n");
215                 free(moov_atom);
216                 return 1;
217             }
218             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
219             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
220                 current_offset = BE_32(&moov_atom[i + 12 + j * 4]);
221                 current_offset += moov_atom_size;
222                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 0] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
223                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 1] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
224                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 2] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
225                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 3] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
226             }
227             i += atom_size - 4;
228         } else if (atom_type == CO64_ATOM) {
229             printf (" patching co64 atom...\n");
230             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
231             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
232                 printf (" bad atom size\n");
233                 free(moov_atom);
234                 return 1;
235             }
236             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
237             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
238                 current_offset = BE_64(&moov_atom[i + 12 + j * 8]);
239                 current_offset += moov_atom_size;
240                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 0] = (current_offset >> 56) & 0xFF;
241                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 1] = (current_offset >> 48) & 0xFF;
242                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 2] = (current_offset >> 40) & 0xFF;
243                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 3] = (current_offset >> 32) & 0xFF;
244                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 4] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
245                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 5] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
246                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 6] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
247                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 7] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
248             }
249             i += atom_size - 4;
250         }
251     }
252
253     /* re-open the input file and open the output file */
254     infile = fopen(argv[1], "rb");
255     if (!infile) {
256         perror(argv[1]);
257         free(moov_atom);
258         return 1;
259     }
260
261     if (start_offset > 0) { /* seek after ftyp atom */
262         fseeko(infile, start_offset, SEEK_SET);
263         last_offset -= start_offset;
264     }
265
266     outfile = fopen(argv[2], "wb");
267     if (!outfile) {
268         perror(argv[2]);
269         fclose(outfile);
270         free(moov_atom);
271         return 1;
272     }
273
274     /* dump the same ftyp atom */
275     if (ftyp_atom_size > 0) {
276         printf (" writing ftyp atom...\n");
277         if (fwrite(ftyp_atom, ftyp_atom_size, 1, outfile) != 1) {
278             perror(argv[2]);
279             goto error_out;
280         }
281     }
282
283     /* dump the new moov atom */
284     printf (" writing moov atom...\n");
285     if (fwrite(moov_atom, moov_atom_size, 1, outfile) != 1) {
286         perror(argv[2]);
287         goto error_out;
288     }
289
290     /* copy the remainder of the infile, from offset 0 -> last_offset - 1 */
291     printf (" copying rest of file...\n");
292     while (last_offset) {
293         if (last_offset > COPY_BUFFER_SIZE)
294             bytes_to_copy = COPY_BUFFER_SIZE;
295         else
296             bytes_to_copy = last_offset;
297
298         if (fread(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, infile) != 1) {
299             perror(argv[1]);
300             goto error_out;
301         }
302         if (fwrite(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, outfile) != 1) {
303             perror(argv[2]);
304             goto error_out;
305         }
306
307         last_offset -= bytes_to_copy;
308     }
309
310     fclose(infile);
311     fclose(outfile);
312     free(moov_atom);
313     free(ftyp_atom);
314
315     return 0;
316
317 error_out:
318     fclose(infile);
319     fclose(outfile);
320     free(moov_atom);
321     free(ftyp_atom);
322     return 1;
323 }