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