f5304dfde7bdc235a7a0bed06fafc736f5882ee7
[vlc.git] / modules / packetizer / mpeg4video.c
1 /*****************************************************************************
2  * mpeg4video.c: mpeg 4 video packetizer
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2001, 2002 VideoLAN
5  * $Id: mpeg4video.c,v 1.23 2004/01/25 17:41:30 murray Exp $
6  *
7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@via.ecp.fr>
8  *          Eric Petit <titer@videolan.org>
9  *          Gildas Bazin <gbazin@netcourrier.com>
10  *
11  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
12  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
13  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
14  * (at your option) any later version.
15  *
16  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
19  * GNU General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU General Public License
22  * along with this program; if not, write to the Free Software
23  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA  02111, USA.
24  *****************************************************************************/
25
26 /*****************************************************************************
27  * Preamble
28  *****************************************************************************/
29 #include <stdlib.h>                                      /* malloc(), free() */
30
31 #include <vlc/vlc.h>
32 #include <vlc/decoder.h>
33 #include <vlc/sout.h>
34
35 #include "vlc_bits.h"
36
37 /*****************************************************************************
38  * Module descriptor
39  *****************************************************************************/
40 static int  Open ( vlc_object_t * );
41 static void Close( vlc_object_t * );
42
43 vlc_module_begin();
44     set_description( _("MPEG4 Video Packetizer") );
45     set_capability( "packetizer", 50 );
46     set_callbacks( Open, Close );
47 vlc_module_end();
48
49
50 /****************************************************************************
51  * Local prototypes
52  ****************************************************************************/
53 static block_t *Packetize( decoder_t *, block_t ** );
54
55 struct decoder_sys_t
56 {
57     /*
58      * Common properties
59      */
60     mtime_t i_pts;
61     mtime_t i_dts;
62
63
64     vlc_bool_t  b_vop;
65     int         i_buffer;
66     int         i_buffer_size;
67     uint8_t     *p_buffer;
68 };
69
70 static int m4v_FindStartCode( uint8_t **pp_start, uint8_t *p_end );
71 static int m4v_VOLParse( es_format_t *fmt, uint8_t *p_vol, int i_vol );
72
73 #define VIDEO_OBJECT_MASK                       0x01f
74 #define VIDEO_OBJECT_LAYER_MASK                 0x00f
75
76 #define VIDEO_OBJECT_START_CODE                 0x100
77 #define VIDEO_OBJECT_LAYER_START_CODE           0x120
78 #define VISUAL_OBJECT_SEQUENCE_START_CODE       0x1b0
79 #define VISUAL_OBJECT_SEQUENCE_END_CODE         0x1b1
80 #define USER_DATA_START_CODE                    0x1b2
81 #define GROUP_OF_VOP_START_CODE                 0x1b3
82 #define VIDEO_SESSION_ERROR_CODE                0x1b4
83 #define VISUAL_OBJECT_START_CODE                0x1b5
84 #define VOP_START_CODE                          0x1b6
85 #define FACE_OBJECT_START_CODE                  0x1ba
86 #define FACE_OBJECT_PLANE_START_CODE            0x1bb
87 #define MESH_OBJECT_START_CODE                  0x1bc
88 #define MESH_OBJECT_PLANE_START_CODE            0x1bd
89 #define STILL_TEXTURE_OBJECT_START_CODE         0x1be
90 #define TEXTURE_SPATIAL_LAYER_START_CODE        0x1bf
91 #define TEXTURE_SNR_LAYER_START_CODE            0x1c0
92
93 /*****************************************************************************
94  * Open: probe the packetizer and return score
95  *****************************************************************************/
96 static int Open( vlc_object_t *p_this )
97 {
98     decoder_t     *p_dec = (decoder_t*)p_this;
99     decoder_sys_t *p_sys;
100
101     switch( p_dec->fmt_in.i_codec )
102     {
103         case VLC_FOURCC( 'm', '4', 's', '2'):
104         case VLC_FOURCC( 'M', '4', 'S', '2'):
105         case VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 's'):
106         case VLC_FOURCC( 'M', 'P', '4', 'S'):
107         case VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'v'):
108         case VLC_FOURCC( 'D', 'I', 'V', 'X'):
109         case VLC_FOURCC( 'd', 'i', 'v', 'x'):
110         case VLC_FOURCC( 'X', 'V', 'I', 'D'):
111         case VLC_FOURCC( 'X', 'v', 'i', 'D'):
112         case VLC_FOURCC( 'x', 'v', 'i', 'd'):
113         case VLC_FOURCC( 'D', 'X', '5', '0'):
114         case VLC_FOURCC( 'd', 'x', '5', '0'):
115         case VLC_FOURCC( 0x04, 0,   0,   0):
116         case VLC_FOURCC( '3', 'I', 'V', '2'):
117             break;
118
119         default:
120             return VLC_EGENERIC;
121     }
122
123     /* Allocate the memory needed to store the decoder's structure */
124     if( ( p_dec->p_sys = p_sys = malloc( sizeof(decoder_sys_t) ) ) == NULL )
125     {
126         msg_Err( p_dec, "out of memory" );
127         return VLC_EGENERIC;
128     }
129     p_sys->i_pts = 0;
130     p_sys->b_vop = VLC_FALSE;
131     p_sys->i_buffer = 0;
132     p_sys->i_buffer_size = 0;
133     p_sys->p_buffer = 0;
134
135     /* Setup properties */
136     p_dec->fmt_out = p_dec->fmt_in;
137     p_dec->fmt_out.i_codec = VLC_FOURCC( 'm', 'p', '4', 'v' );
138
139     if( p_dec->fmt_in.i_extra )
140     {
141         /* We have a vol */
142         p_dec->fmt_out.i_extra = p_dec->fmt_in.i_extra;
143         p_dec->fmt_out.p_extra = malloc( p_dec->fmt_in.i_extra );
144         memcpy( p_dec->fmt_out.p_extra, p_dec->fmt_in.p_extra,
145                 p_dec->fmt_in.i_extra );
146
147         msg_Dbg( p_dec, "opening with vol size:%d", p_dec->fmt_in.i_extra );
148         m4v_VOLParse( &p_dec->fmt_out,
149                       p_dec->fmt_out.p_extra, p_dec->fmt_out.i_extra );
150     }
151     else
152     {
153         /* No vol, we'll have to look for one later on */
154         p_dec->fmt_out.i_extra = 0;
155         p_dec->fmt_out.p_extra = 0;
156     }
157
158     /* Set callback */
159     p_dec->pf_packetize = Packetize;
160
161     return VLC_SUCCESS;
162 }
163
164 /*****************************************************************************
165  * Close: clean up the packetizer
166  *****************************************************************************/
167 static void Close( vlc_object_t *p_this )
168 {
169     decoder_t *p_dec = (decoder_t*)p_this;
170
171     if( p_dec->p_sys->p_buffer ) free( p_dec->p_sys->p_buffer );
172     free( p_dec->p_sys );
173 }
174
175 /****************************************************************************
176  * Packetize: the whole thing
177  ****************************************************************************/
178 static block_t *Packetize( decoder_t *p_dec, block_t **pp_block )
179 {
180     decoder_sys_t *p_sys = p_dec->p_sys;
181
182     block_t *p_chain_out = NULL;
183     block_t *p_block;
184     uint8_t *p_vol = NULL;
185     uint8_t *p_start;
186
187     if( !pp_block || !*pp_block ) return NULL;
188
189     p_block = *pp_block;
190
191     /* Append data */
192     if( p_sys->i_buffer + p_block->i_buffer > p_sys->i_buffer_size )
193     {
194         p_sys->i_buffer_size += p_block->i_buffer + 1024;
195         p_sys->p_buffer = realloc( p_sys->p_buffer, p_sys->i_buffer_size );
196     }
197     memcpy( &p_sys->p_buffer[p_sys->i_buffer], p_block->p_buffer,
198             p_block->i_buffer );
199     p_sys->i_buffer += p_block->i_buffer;
200
201     if( p_sys->i_buffer > 10*1000000 )
202     {
203         msg_Err( p_dec, "mmh reseting context" );
204         p_sys->i_buffer = 0;
205     }
206
207     /* Search vop */
208     p_start = &p_sys->p_buffer[p_sys->i_buffer - p_block->i_buffer - 4];
209     if( p_start < p_sys->p_buffer )
210     {
211         p_start = p_sys->p_buffer;
212     }
213     for( ;; )
214     {
215         if( m4v_FindStartCode( &p_start, &p_sys->p_buffer[p_sys->i_buffer] ) )
216         {
217             block_Release( p_block );
218             *pp_block = NULL;
219             return p_chain_out;
220         }
221         /* fprintf( stderr, "start code=0x1%2.2x\n", p_start[3] ); */
222
223         if( p_vol )
224         {
225             /* Copy the complete VOL */
226             p_dec->fmt_out.i_extra = p_start - p_vol;
227             p_dec->fmt_out.p_extra = malloc( p_dec->fmt_out.i_extra );
228             memcpy( p_dec->fmt_out.p_extra, p_vol, p_dec->fmt_out.i_extra );
229             m4v_VOLParse( &p_dec->fmt_out,
230                           p_dec->fmt_out.p_extra, p_dec->fmt_out.i_extra );
231
232             p_vol = NULL;
233         }
234         if( p_sys->b_vop )
235         {
236             /* Output the complete VOP we have */
237             int     i_out = p_start - p_sys->p_buffer;
238             block_t *p_out = block_New( p_dec, i_out );
239
240             /* extract data */
241             memcpy( p_out->p_buffer, p_sys->p_buffer, i_out );
242             if( i_out < p_sys->i_buffer )
243             {
244                 memmove( p_sys->p_buffer, &p_sys->p_buffer[i_out],
245                          p_sys->i_buffer - i_out );
246             }
247             p_sys->i_buffer -= i_out;
248             p_start -= i_out;
249
250             /* FIXME do proper dts/pts */
251             p_out->i_pts = p_sys->i_pts;
252             p_out->i_dts = p_sys->i_dts;
253             /* FIXME doesn't work when there is multiple VOP in one block */
254             if( p_block->i_dts > p_sys->i_dts )
255             {
256                 p_out->i_length = p_block->i_dts - p_sys->i_dts;
257             }
258
259             if( p_dec->fmt_out.i_extra > 0 )
260             {
261                 block_ChainAppend( &p_chain_out, p_out );
262             }
263             else
264             {
265                 msg_Warn( p_dec, "waiting for VOL" );
266                 block_Release( p_out );
267             }
268
269 #if 0
270             fprintf( stderr, "pts=%lld dts=%lld length=%lldms\n",
271                      p_out->i_pts, p_out->i_dts,
272                      p_out->i_length / 1000 );
273 #endif
274             p_sys->b_vop = VLC_FALSE;
275         }
276
277         if( p_start[3] >= 0x20 && p_start[3] <= 0x2f )
278         {
279             /* Start of the VOL */
280             p_vol = p_start;
281         }
282         else if( p_start[3] == 0xb6 )
283         {
284             p_sys->b_vop = VLC_TRUE;
285
286             /* The pts information is not available in all the containers.
287              * FIXME: calculate the pts correctly */
288             if( p_block->i_pts > 0 )
289             {
290                 p_sys->i_pts = p_block->i_pts;
291             }
292             else
293             {
294                 p_sys->i_pts = p_block->i_dts;
295             }
296             p_sys->i_dts = p_block->i_dts;
297         }
298         p_start += 4; /* Next */
299     }
300 }
301
302 /****************************************************************************
303  * m4v_FindStartCode
304  ****************************************************************************/
305 static int m4v_FindStartCode( uint8_t **pp_start, uint8_t *p_end )
306 {
307     uint8_t *p = *pp_start;
308
309     for( p = *pp_start; p < p_end - 4; p++ )
310     {
311         if( p[0] == 0 && p[1] == 0 && p[2] == 1 )
312         {
313             *pp_start = p;
314             return VLC_SUCCESS;
315         }
316     }
317
318     *pp_start = p_end;
319     return VLC_EGENERIC;
320 }
321
322
323 /* look at ffmpeg av_log2 ;) */
324 static int vlc_log2( unsigned int v )
325 {
326     int n = 0;
327     static const int vlc_log2_table[16] =
328     {
329         0,0,1,1,2,2,2,2, 3,3,3,3,3,3,3,3
330     };
331
332     if( v&0xffff0000 )
333     {
334         v >>= 16;
335         n += 16;
336     }
337     if( v&0xff00 )
338     {
339         v >>= 8;
340         n += 8;
341     }
342     if( v&0xf0 )
343     {
344         v >>= 4;
345         n += 4;
346     }
347     n += vlc_log2_table[v];
348
349     return n;
350 }
351
352 /* m4v_VOLParse:
353  *  TODO:
354  *      - support aspect ratio
355  */
356 static int m4v_VOLParse( es_format_t *fmt, uint8_t *p_vol, int i_vol )
357 {
358     bs_t s;
359     int i_vo_type;
360     int i_vo_ver_id;
361     int i_ar;
362     int i_shape;
363     int i_time_increment_resolution;
364
365     for( ;; )
366     {
367         if( p_vol[0] == 0x00 && p_vol[1] == 0x00 &&
368             p_vol[2] == 0x01 &&
369             p_vol[3] >= 0x20 && p_vol[3] <= 0x2f )
370         {
371             break;
372         }
373         p_vol++;
374         i_vol--;
375         if( i_vol <= 4 )
376         {
377             return VLC_EGENERIC;
378         }
379     }
380
381     /* parse the vol */
382     bs_init( &s, &p_vol[4], i_vol - 4 );
383
384     bs_skip( &s, 1 );   /* random access */
385     i_vo_type = bs_read( &s, 8 );
386     if( bs_read1( &s ) )
387     {
388         i_vo_ver_id = bs_read( &s, 4 );
389         bs_skip( &s, 3 );
390     }
391     else
392     {
393         i_vo_ver_id = 1;
394     }
395     i_ar = bs_read( &s, 4 );
396     if( i_ar == 0xf )
397     {
398         int i_ar_width, i_ar_height;
399
400         i_ar_width = bs_read( &s, 8 );
401         i_ar_height= bs_read( &s, 8 );
402     }
403     if( bs_read1( &s ) )
404     {
405         int i_chroma_format;
406         int i_low_delay;
407
408         /* vol control parameter */
409         i_chroma_format = bs_read( &s, 2 );
410         i_low_delay = bs_read1( &s );
411
412         if( bs_read1( &s ) )
413         {
414             bs_skip( &s, 16 );
415             bs_skip( &s, 16 );
416             bs_skip( &s, 16 );
417             bs_skip( &s, 3 );
418             bs_skip( &s, 11 );
419             bs_skip( &s, 1 );
420             bs_skip( &s, 16 );
421         }
422     }
423     /* shape 0->RECT, 1->BIN, 2->BIN_ONLY, 3->GRAY */
424     i_shape = bs_read( &s, 2 );
425     if( i_shape == 3 && i_vo_ver_id != 1 )
426     {
427         bs_skip( &s, 4 );
428     }
429
430     if( !bs_read1( &s ) )
431     {
432         /* marker */
433         return VLC_EGENERIC;
434     }
435     i_time_increment_resolution = bs_read( &s, 16 );
436     if( !bs_read1( &s ) )
437     {
438         /* marker */
439         return VLC_EGENERIC;
440     }
441
442     if( bs_read1( &s ) )
443     {
444         int i_time_increment_bits = vlc_log2( i_time_increment_resolution - 1 ) + 1;
445         if( i_time_increment_bits < 1 )
446         {
447             i_time_increment_bits = 1;
448         }
449         bs_skip( &s, i_time_increment_bits );
450     }
451     if( i_shape == 0 )
452     {
453         bs_skip( &s, 1 );
454         fmt->video.i_width = bs_read( &s, 13 );
455         bs_skip( &s, 1 );
456         fmt->video.i_height= bs_read( &s, 13 );
457         bs_skip( &s, 1 );
458     }
459     return VLC_SUCCESS;
460 }
461
462
463