]> rtime.felk.cvut.cz Git - frescor/ffmpeg.git/blobdiff - libavformat/dv.c
frsh: Export information about the last RTP contract and VRES
[frescor/ffmpeg.git] / libavformat / dv.c
index e5f2d4703dd08146b373ae23df08467ebdcff4d1..820c3b5cec8a38b24df09e1419dce8440a7de656 100644 (file)
-/* 
+/*
+ * General DV muxer/demuxer
+ * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnik
+ *
+ * Many thanks to Dan Dennedy <dan@dennedy.org> for providing wealth
+ * of DV technical info.
+ *
  * Raw DV format
- * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard.
+ * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard
+ *
+ * 50 Mbps (DVCPRO50) and 100 Mbps (DVCPRO HD) support
+ * Copyright (c) 2006 Daniel Maas <dmaas@maasdigital.com>
+ * Funded by BBC Research & Development
+ *
+ * This file is part of FFmpeg.
  *
- * This library is free software; you can redistribute it and/or
+ * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  * License as published by the Free Software Foundation; either
- * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
+ * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  *
- * This library is distributed in the hope that it will be useful,
+ * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  * Lesser General Public License for more details.
  *
  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
- * License along with this library; if not, write to the Free Software
- * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
+ * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  */
+#include <time.h>
 #include "avformat.h"
-#include "dvcore.h"
+#include "libavcodec/dvdata.h"
+#include "libavutil/intreadwrite.h"
+#include "dv.h"
 
-typedef struct DVDemuxContext {
-    int       is_audio;
-    uint8_t   buf[144000];    
-    int       size;
-} DVDemuxContext;
+struct DVDemuxContext {
+    const DVprofile*  sys;    /* Current DV profile. E.g.: 525/60, 625/50 */
+    AVFormatContext*  fctx;
+    AVStream*         vst;
+    AVStream*         ast[4];
+    AVPacket          audio_pkt[4];
+    uint8_t           audio_buf[4][8192];
+    int               ach;
+    int               frames;
+    uint64_t          abytes;
+};
 
-/* raw input */
-static int dv_read_header(AVFormatContext *s,
-                          AVFormatParameters *ap)
+static inline uint16_t dv_audio_12to16(uint16_t sample)
 {
-    AVStream *vst, *ast;
-    DVDemuxContext *c = s->priv_data;
+    uint16_t shift, result;
+
+    sample = (sample < 0x800) ? sample : sample | 0xf000;
+    shift  = (sample & 0xf00) >> 8;
 
-    vst = av_new_stream(s, 0);
-    if (!vst)
-        return AVERROR_NOMEM;
-    vst->codec.codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
-    vst->codec.codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
-    vst->codec.bit_rate = 25000000;
+    if (shift < 0x2 || shift > 0xd) {
+        result = sample;
+    } else if (shift < 0x8) {
+        shift--;
+        result = (sample - (256 * shift)) << shift;
+    } else {
+        shift = 0xe - shift;
+        result = ((sample + ((256 * shift) + 1)) << shift) - 1;
+    }
+
+    return result;
+}
 
-    ast = av_new_stream(s, 1);
-    if (!ast)
-        return AVERROR_NOMEM;
+/*
+ * This is the dumbest implementation of all -- it simply looks at
+ * a fixed offset and if pack isn't there -- fails. We might want
+ * to have a fallback mechanism for complete search of missing packs.
+ */
+static const uint8_t* dv_extract_pack(uint8_t* frame, enum dv_pack_type t)
+{
+    int offs;
 
-    ast->codec.codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
-    ast->codec.codec_id = CODEC_ID_DVAUDIO;
-    c->is_audio = 0;
+    switch (t) {
+    case dv_audio_source:
+        offs = (80*6 + 80*16*3 + 3);
+        break;
+    case dv_audio_control:
+        offs = (80*6 + 80*16*4 + 3);
+        break;
+    case dv_video_control:
+        offs = (80*5 + 48 + 5);
+        break;
+    default:
+        return NULL;
+    }
 
-    return 0;
+    return frame[offs] == t ? &frame[offs] : NULL;
 }
 
-static void __destruct_pkt(struct AVPacket *pkt)
+/*
+ * There's a couple of assumptions being made here:
+ * 1. By default we silence erroneous (0x8000/16bit 0x800/12bit) audio samples.
+ *    We can pass them upwards when ffmpeg will be ready to deal with them.
+ * 2. We don't do software emphasis.
+ * 3. Audio is always returned as 16bit linear samples: 12bit nonlinear samples
+ *    are converted into 16bit linear ones.
+ */
+static int dv_extract_audio(uint8_t* frame, uint8_t* ppcm[4],
+                            const DVprofile *sys)
 {
-    pkt->data = NULL; pkt->size = 0;
-    return;
+    int size, chan, i, j, d, of, smpls, freq, quant, half_ch;
+    uint16_t lc, rc;
+    const uint8_t* as_pack;
+    uint8_t *pcm, ipcm;
+
+    as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
+    if (!as_pack)    /* No audio ? */
+        return 0;
+
+    smpls =  as_pack[1] & 0x3f;       /* samples in this frame - min. samples */
+    freq  = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48kHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32kHz */
+    quant =  as_pack[4] & 0x07;       /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
+
+    if (quant > 1)
+        return -1; /* unsupported quantization */
+
+    size = (sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */
+    half_ch = sys->difseg_size / 2;
+
+    /* We work with 720p frames split in half, thus even frames have
+     * channels 0,1 and odd 2,3. */
+    ipcm = (sys->height == 720 && !(frame[1] & 0x0C)) ? 2 : 0;
+    pcm  = ppcm[ipcm++];
+
+    /* for each DIF channel */
+    for (chan = 0; chan < sys->n_difchan; chan++) {
+        /* for each DIF segment */
+        for (i = 0; i < sys->difseg_size; i++) {
+            frame += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
+            if (quant == 1 && i == half_ch) {
+                /* next stereo channel (12bit mode only) */
+                pcm = ppcm[ipcm++];
+                if (!pcm)
+                    break;
+            }
+
+            /* for each AV sequence */
+            for (j = 0; j < 9; j++) {
+                for (d = 8; d < 80; d += 2) {
+                    if (quant == 0) {  /* 16bit quantization */
+                        of = sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8) / 2 * sys->audio_stride;
+                        if (of*2 >= size)
+                            continue;
+
+                        pcm[of*2]   = frame[d+1]; // FIXME: maybe we have to admit
+                        pcm[of*2+1] = frame[d];   //        that DV is a big-endian PCM
+                        if (pcm[of*2+1] == 0x80 && pcm[of*2] == 0x00)
+                            pcm[of*2+1] = 0;
+                    } else {           /* 12bit quantization */
+                        lc = ((uint16_t)frame[d]   << 4) |
+                             ((uint16_t)frame[d+2] >> 4);
+                        rc = ((uint16_t)frame[d+1] << 4) |
+                             ((uint16_t)frame[d+2] & 0x0f);
+                        lc = (lc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(lc));
+                        rc = (rc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(rc));
+
+                        of = sys->audio_shuffle[i%half_ch][j] + (d - 8) / 3 * sys->audio_stride;
+                        if (of*2 >= size)
+                            continue;
+
+                        pcm[of*2]   = lc & 0xff; // FIXME: maybe we have to admit
+                        pcm[of*2+1] = lc >> 8;   //        that DV is a big-endian PCM
+                        of = sys->audio_shuffle[i%half_ch+half_ch][j] +
+                            (d - 8) / 3 * sys->audio_stride;
+                        pcm[of*2]   = rc & 0xff; // FIXME: maybe we have to admit
+                        pcm[of*2+1] = rc >> 8;   //        that DV is a big-endian PCM
+                        ++d;
+                    }
+                }
+
+                frame += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
+            }
+        }
+
+        /* next stereo channel (50Mbps and 100Mbps only) */
+        pcm = ppcm[ipcm++];
+        if (!pcm)
+            break;
+    }
+
+    return size;
 }
 
-static int dv_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
+static int dv_extract_audio_info(DVDemuxContext* c, uint8_t* frame)
 {
-    int ret;
-    DVDemuxContext *c = s->priv_data;
-    
-    if (!c->is_audio) {
-        ret = get_buffer(&s->pb, c->buf, 4);
-        if (ret <= 0) 
-            return -EIO;
-       c->size = dv_frame_profile(&c->buf[0])->frame_size;
-       
-       ret = get_buffer(&s->pb, c->buf + 4, c->size - 4);
-       if (ret <= 0)
-           return -EIO;
+    const uint8_t* as_pack;
+    int freq, stype, smpls, quant, i, ach;
+
+    as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
+    if (!as_pack || !c->sys) {    /* No audio ? */
+        c->ach = 0;
+        return 0;
+    }
+
+    smpls =  as_pack[1] & 0x3f;       /* samples in this frame - min. samples */
+    freq  = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48kHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32kHz */
+    stype = (as_pack[3] & 0x1f);      /* 0 - 2CH, 2 - 4CH, 3 - 8CH */
+    quant =  as_pack[4] & 0x07;       /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
+
+    /* note: ach counts PAIRS of channels (i.e. stereo channels) */
+    ach = ((int[4]){  1,  0,  2,  4})[stype];
+    if (ach == 1 && quant && freq == 2)
+        ach = 2;
+
+    /* Dynamic handling of the audio streams in DV */
+    for (i = 0; i < ach; i++) {
+       if (!c->ast[i]) {
+           c->ast[i] = av_new_stream(c->fctx, 0);
+           if (!c->ast[i])
+               break;
+           av_set_pts_info(c->ast[i], 64, 1, 30000);
+           c->ast[i]->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
+           c->ast[i]->codec->codec_id   = CODEC_ID_PCM_S16LE;
+
+           av_init_packet(&c->audio_pkt[i]);
+           c->audio_pkt[i].size         = 0;
+           c->audio_pkt[i].data         = c->audio_buf[i];
+           c->audio_pkt[i].stream_index = c->ast[i]->index;
+           c->audio_pkt[i].flags       |= PKT_FLAG_KEY;
+       }
+       c->ast[i]->codec->sample_rate = dv_audio_frequency[freq];
+       c->ast[i]->codec->channels    = 2;
+       c->ast[i]->codec->bit_rate    = 2 * dv_audio_frequency[freq] * 16;
+       c->ast[i]->start_time         = 0;
+    }
+    c->ach = i;
+
+    return (c->sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */;
+}
+
+static int dv_extract_video_info(DVDemuxContext *c, uint8_t* frame)
+{
+    const uint8_t* vsc_pack;
+    AVCodecContext* avctx;
+    int apt, is16_9;
+    int size = 0;
+
+    if (c->sys) {
+        avctx = c->vst->codec;
+
+        av_set_pts_info(c->vst, 64, c->sys->time_base.num,
+                        c->sys->time_base.den);
+        avctx->time_base= c->sys->time_base;
+        if (!avctx->width){
+            avctx->width = c->sys->width;
+            avctx->height = c->sys->height;
+        }
+        avctx->pix_fmt = c->sys->pix_fmt;
+
+        /* finding out SAR is a little bit messy */
+        vsc_pack = dv_extract_pack(frame, dv_video_control);
+        apt      = frame[4] & 0x07;
+        is16_9   = (vsc_pack && ((vsc_pack[2] & 0x07) == 0x02 ||
+                                (!apt && (vsc_pack[2] & 0x07) == 0x07)));
+        c->vst->sample_aspect_ratio = c->sys->sar[is16_9];
+        avctx->bit_rate = av_rescale_q(c->sys->frame_size, (AVRational){8,1},
+                                       c->sys->time_base);
+        size = c->sys->frame_size;
+    }
+    return size;
+}
+
+/*
+ * The following 3 functions constitute our interface to the world
+ */
+
+DVDemuxContext* dv_init_demux(AVFormatContext *s)
+{
+    DVDemuxContext *c;
+
+    c = av_mallocz(sizeof(DVDemuxContext));
+    if (!c)
+        return NULL;
+
+    c->vst = av_new_stream(s, 0);
+    if (!c->vst) {
+        av_free(c);
+        return NULL;
+    }
+
+    c->sys  = NULL;
+    c->fctx = s;
+    memset(c->ast, 0, sizeof(c->ast));
+    c->ach    = 0;
+    c->frames = 0;
+    c->abytes = 0;
+
+    c->vst->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
+    c->vst->codec->codec_id   = CODEC_ID_DVVIDEO;
+    c->vst->codec->bit_rate   = 25000000;
+    c->vst->start_time        = 0;
+
+    return c;
+}
+
+int dv_get_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt)
+{
+    int size = -1;
+    int i;
+
+    for (i = 0; i < c->ach; i++) {
+       if (c->ast[i] && c->audio_pkt[i].size) {
+           *pkt = c->audio_pkt[i];
+           c->audio_pkt[i].size = 0;
+           size = pkt->size;
+           break;
+       }
     }
-    
+
+    return size;
+}
+
+int dv_produce_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt,
+                      uint8_t* buf, int buf_size)
+{
+    int size, i;
+    uint8_t *ppcm[4] = {0};
+
+    if (buf_size < DV_PROFILE_BYTES ||
+        !(c->sys = dv_frame_profile(buf)) ||
+        buf_size < c->sys->frame_size) {
+          return -1;   /* Broken frame, or not enough data */
+    }
+
+    /* Queueing audio packet */
+    /* FIXME: in case of no audio/bad audio we have to do something */
+    size = dv_extract_audio_info(c, buf);
+    for (i = 0; i < c->ach; i++) {
+       c->audio_pkt[i].size = size;
+       c->audio_pkt[i].pts  = c->abytes * 30000*8 / c->ast[i]->codec->bit_rate;
+       ppcm[i] = c->audio_buf[i];
+    }
+    dv_extract_audio(buf, ppcm, c->sys);
+    c->abytes += size;
+
+    /* We work with 720p frames split in half, thus even frames have
+     * channels 0,1 and odd 2,3. */
+    if (c->sys->height == 720) {
+        if (buf[1] & 0x0C)
+            c->audio_pkt[2].size = c->audio_pkt[3].size = 0;
+        else
+            c->audio_pkt[0].size = c->audio_pkt[1].size = 0;
+    }
+
+    /* Now it's time to return video packet */
+    size = dv_extract_video_info(c, buf);
     av_init_packet(pkt);
-    pkt->destruct = __destruct_pkt;
-    pkt->data     = c->buf;
-    pkt->size     = c->size;
-    pkt->stream_index = c->is_audio;
-    pkt->flags   |= PKT_FLAG_KEY;
-    
-    c->is_audio = !c->is_audio;
-    return c->size;
+    pkt->data         = buf;
+    pkt->size         = size;
+    pkt->flags       |= PKT_FLAG_KEY;
+    pkt->stream_index = c->vst->id;
+    pkt->pts          = c->frames;
+
+    c->frames++;
+
+    return size;
 }
 
-static int dv_read_close(AVFormatContext *s)
+static int64_t dv_frame_offset(AVFormatContext *s, DVDemuxContext *c,
+                              int64_t timestamp, int flags)
 {
-    return 0;
+    // FIXME: sys may be wrong if last dv_read_packet() failed (buffer is junk)
+    const DVprofile* sys = dv_codec_profile(c->vst->codec);
+    int64_t offset;
+    int64_t size = url_fsize(s->pb);
+    int64_t max_offset = ((size-1) / sys->frame_size) * sys->frame_size;
+
+    offset = sys->frame_size * timestamp;
+
+    if (offset > max_offset) offset = max_offset;
+    else if (offset < 0) offset = 0;
+
+    return offset;
 }
 
-int dv_write_header(struct AVFormatContext *s)
+void dv_offset_reset(DVDemuxContext *c, int64_t frame_offset)
 {
-    DVMuxContext *c = s->priv_data;
-    
-    if (s->nb_streams != 2 || dv_core_init(c, s->streams) != 0) {
-        fprintf(stderr, "Can't initialize DV format!\n"
-                   "Make sure that you supply exactly two streams:\n"
-                   "     video: 25fps or 29.97fps, audio: 2ch/48Khz/PCM\n");
-       return -1;
+    c->frames= frame_offset;
+    if (c->ach)
+        c->abytes= av_rescale_q(c->frames, c->sys->time_base,
+                                (AVRational){8, c->ast[0]->codec->bit_rate});
+    c->audio_pkt[0].size = c->audio_pkt[1].size = 0;
+    c->audio_pkt[2].size = c->audio_pkt[3].size = 0;
+}
+
+/************************************************************
+ * Implementation of the easiest DV storage of all -- raw DV.
+ ************************************************************/
+
+typedef struct RawDVContext {
+    DVDemuxContext* dv_demux;
+    uint8_t         buf[DV_MAX_FRAME_SIZE];
+} RawDVContext;
+
+static int dv_read_header(AVFormatContext *s,
+                          AVFormatParameters *ap)
+{
+    unsigned state;
+    RawDVContext *c = s->priv_data;
+
+    c->dv_demux = dv_init_demux(s);
+    if (!c->dv_demux)
+        return -1;
+
+    state = get_be32(s->pb);
+    while ((state & 0xffffff7f) != 0x1f07003f) {
+        if (url_feof(s->pb)) {
+            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Cannot find DV header.\n");
+            return -1;
+        }
+        state = (state << 8) | get_byte(s->pb);
+    }
+    AV_WB32(c->buf, state);
+
+    if (get_buffer(s->pb, c->buf + 4, DV_PROFILE_BYTES - 4) <= 0 ||
+        url_fseek(s->pb, -DV_PROFILE_BYTES, SEEK_CUR) < 0)
+        return AVERROR(EIO);
+
+    c->dv_demux->sys = dv_frame_profile(c->buf);
+    if (!c->dv_demux->sys) {
+        av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't determine profile of DV input stream.\n");
+        return -1;
     }
+
+    s->bit_rate = av_rescale_q(c->dv_demux->sys->frame_size, (AVRational){8,1},
+                               c->dv_demux->sys->time_base);
+
     return 0;
 }
 
-int dv_write_packet(struct AVFormatContext *s, 
-                    int stream_index,
-                    const uint8_t *buf, int size, int64_t pts)
+
+static int dv_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 {
-    DVMuxContext *c = s->priv_data;
-   
-    if (stream_index == c->vst)
-        dv_assemble_frame(c, buf, NULL, 0);
-    else
-        dv_assemble_frame(c, NULL, buf, size);
-   
-    if (c->has_audio && c->has_video) {
-        put_buffer(&s->pb, &c->frame_buf[0], c->sys->frame_size);
-        put_flush_packet(&s->pb);
+    int size;
+    RawDVContext *c = s->priv_data;
+
+    size = dv_get_packet(c->dv_demux, pkt);
+
+    if (size < 0) {
+        if (!c->dv_demux->sys)
+            return AVERROR(EIO);
+        size = c->dv_demux->sys->frame_size;
+        if (get_buffer(s->pb, c->buf, size) <= 0)
+            return AVERROR(EIO);
+
+        size = dv_produce_packet(c->dv_demux, pkt, c->buf, size);
     }
-    
+
+    return size;
+}
+
+static int dv_read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index,
+                       int64_t timestamp, int flags)
+{
+    RawDVContext *r   = s->priv_data;
+    DVDemuxContext *c = r->dv_demux;
+    int64_t offset    = dv_frame_offset(s, c, timestamp, flags);
+
+    dv_offset_reset(c, offset / c->sys->frame_size);
+
+    offset = url_fseek(s->pb, offset, SEEK_SET);
+    return (offset < 0) ? offset : 0;
+}
+
+static int dv_read_close(AVFormatContext *s)
+{
+    RawDVContext *c = s->priv_data;
+    av_free(c->dv_demux);
     return 0;
 }
 
-/* 
- * We might end up with some extra A/V data without matching counterpart.
- * E.g. video data without enough audio to write the complete frame.
- * Currently we simply drop the last frame. I don't know whether this 
- * is the best strategy of all
- */
-int dv_write_trailer(struct AVFormatContext *s)
+static int dv_probe(AVProbeData *p)
 {
-    dv_core_delete((DVMuxContext *)s->priv_data);
+    unsigned state;
+    int i;
+
+    if (p->buf_size < 5)
+        return 0;
+
+    state = AV_RB32(p->buf);
+    for (i = 4; i < p->buf_size; i++) {
+        if ((state & 0xffffff7f) == 0x1f07003f)
+            return AVPROBE_SCORE_MAX*3/4; // not max to avoid dv in mov to match
+        state = (state << 8) | p->buf[i];
+    }
+
     return 0;
 }
 
-static AVInputFormat dv_iformat = {
+#if CONFIG_DV_DEMUXER
+AVInputFormat dv_demuxer = {
     "dv",
-    "DV video format",
-    sizeof(DVDemuxContext),
-    NULL,
+    NULL_IF_CONFIG_SMALL("DV video format"),
+    sizeof(RawDVContext),
+    dv_probe,
     dv_read_header,
     dv_read_packet,
     dv_read_close,
-    .extensions = "dv",
+    dv_read_seek,
+    .extensions = "dv,dif",
 };
-
-AVOutputFormat dv_oformat = {
-    "dv",
-    "DV video format",
-    NULL,
-    "dv",
-    sizeof(DVMuxContext),
-    CODEC_ID_PCM_S16LE,
-    CODEC_ID_DVVIDEO,
-    dv_write_header,
-    dv_write_packet,
-    dv_write_trailer,
-};
-
-int dv_init(void)
-{
-    av_register_input_format(&dv_iformat);
-    av_register_output_format(&dv_oformat);
-    return 0;
-}
+#endif