libavformat/gxf.c

   1 /*
   2  * GXF demuxer.
   3  * Copyright (c) 2006 Reimar Doeffinger.
   4  *
   5  * This file is part of FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21 #include "avformat.h"
  22 #include "common.h"
  23
  24 typedef enum {
  25     PKT_MAP = 0xbc,
  26     PKT_MEDIA = 0xbf,
  27     PKT_EOS = 0xfb,
  28     PKT_FLT = 0xfc,
  29     PKT_UMF = 0xfd
  30 } pkt_type_t;
  31
  32 typedef enum {
  33     MAT_NAME = 0x40,
  34     MAT_FIRST_FIELD = 0x41,
  35     MAT_LAST_FIELD = 0x42,
  36     MAT_MARK_IN = 0x43,
  37     MAT_MARK_OUT = 0x44,
  38     MAT_SIZE = 0x45
  39 } mat_tag_t;
  40
  41 typedef enum {
  42     TRACK_NAME = 0x4c,
  43     TRACK_AUX = 0x4d,
  44     TRACK_VER = 0x4e,
  45     TRACK_MPG_AUX = 0x4f,
  46     TRACK_FPS = 0x50,
  47     TRACK_LINES = 0x51,
  48     TRACK_FPF = 0x52
  49 } track_tag_t;
  50
  51 typedef struct {
  52     int64_t first_field;
  53     int64_t last_field;
  54     AVRational frames_per_second;
  55     int32_t fields_per_frame;
  56 } st_info_t;
  57
  58 /**
  59  * \brief parses a packet header, extracting type and length
  60  * \param pb ByteIOContext to read header from
  61  * \param type detected packet type is stored here
  62  * \param length detected packet length, excluding header is stored here
  63  * \return 0 if header not found or contains invalid data, 1 otherwise
  64  */
  65 static int parse_packet_header(ByteIOContext *pb, pkt_type_t *type, int *length) {
  66     if (get_be32(pb))
  67         return 0;
  68     if (get_byte(pb) != 1)
  69         return 0;
  70     *type = get_byte(pb);
  71     *length = get_be32(pb);
  72     if ((*length >> 24) || *length < 16)
  73         return 0;
  74     *length -= 16;
  75     if (get_be32(pb))
  76         return 0;
  77     if (get_byte(pb) != 0xe1)
  78         return 0;
  79     if (get_byte(pb) != 0xe2)
  80         return 0;
  81     return 1;
  82 }
  83
  84 /**
  85  * \brief check if file starts with a PKT_MAP header
  86  */
  87 static int gxf_probe(AVProbeData *p) {
  88     static const uint8_t startcode[] = {0, 0, 0, 0, 1, 0xbc}; // start with map packet
  89     static const uint8_t endcode[] = {0, 0, 0, 0, 0xe1, 0xe2};
  90     if (p->buf_size < 16)
  91         return 0;
  92     if (!memcmp(p->buf, startcode, sizeof(startcode)) &&
  93         !memcmp(&p->buf[16 - sizeof(endcode)], endcode, sizeof(endcode)))
  94         return AVPROBE_SCORE_MAX;
  95     return 0;
  96 }
  97
  98 /**
  99  * \brief gets the stream index for the track with the specified id, creates new
 100  *        stream if not found
 101  * \param stream id of stream to find / add
 102  * \param format stream format identifier
 103  */
 104 static int get_sindex(AVFormatContext *s, int id, int format) {
 105     int i;
 106     AVStream *st = NULL;
 107     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 108         if (s->streams[i]->id == id)
 109             return i;
 110     }
 111     st = av_new_stream(s, id);
 112     switch (format) {
 113         case 3:
 114         case 4:
 115             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 116             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MJPEG;
 117             break;
 118         case 13:
 119         case 15:
 120             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 121             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 122             break;
 123         case 14:
 124         case 16:
 125             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 126             st->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 127             break;
 128         case 11:
 129         case 12:
 130         case 20:
 131             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 132             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG2VIDEO;
 133             break;
 134         case 22:
 135         case 23:
 136             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 137             st->codec->codec_id = CODEC_ID_MPEG1VIDEO;
 138             break;
 139         case 9:
 140             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 141             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S24LE;
 142             st->codec->channels = 1;
 143             st->codec->sample_rate = 48000;
 144             st->codec->bit_rate = 3 * 1 * 48000 * 8;
 145             st->codec->block_align = 3 * 1;
 146             st->codec->bits_per_sample = 24;
 147             break;
 148         case 10:
 149             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 150             st->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 151             st->codec->channels = 1;
 152             st->codec->sample_rate = 48000;
 153             st->codec->bit_rate = 2 * 1 * 48000 * 8;
 154             st->codec->block_align = 2 * 1;
 155             st->codec->bits_per_sample = 16;
 156             break;
 157         case 17:
 158             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 159             st->codec->codec_id = CODEC_ID_AC3;
 160             st->codec->channels = 2;
 161             st->codec->sample_rate = 48000;
 162             break;
 163         default:
 164             st->codec->codec_type = CODEC_TYPE_UNKNOWN;
 165             st->codec->codec_id = CODEC_ID_NONE;
 166             break;
 167     }
 168     return s->nb_streams - 1;
 169 }
 170
 171 /**
 172  * \brief filters out interesting tags from material information.
 173  * \param len lenght of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 174  * \param si struct to store collected information into
 175  */
 176 static void gxf_material_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 177     si->first_field = AV_NOPTS_VALUE;
 178     si->last_field = AV_NOPTS_VALUE;
 179     while (*len >= 2) {
 180         mat_tag_t tag = get_byte(pb);
 181         int tlen = get_byte(pb);
 182         *len -= 2;
 183         if (tlen > *len)
 184             return;
 185         *len -= tlen;
 186         if (tlen == 4) {
 187             uint32_t value = get_be32(pb);
 188             if (tag == MAT_FIRST_FIELD)
 189                 si->first_field = value;
 190             else if (tag == MAT_LAST_FIELD)
 191                 si->last_field = value;
 192         } else
 193             url_fskip(pb, tlen);
 194     }
 195 }
 196
 197 /**
 198  * \brief convert fps tag value to AVRational fps
 199  * \param fps fps value from tag
 200  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 201  */
 202 static AVRational fps_tag2avr(int32_t fps) {
 203     extern const AVRational ff_frame_rate_tab[];
 204     if (fps < 1 || fps > 9) fps = 9;
 205     return ff_frame_rate_tab[9 - fps]; // values have opposite order
 206 }
 207
 208 /**
 209  * \brief convert UMF attributes flags to AVRational fps
 210  * \param fps fps value from flags
 211  * \return fps as AVRational, or 0 / 0 if unknown
 212  */
 213 static AVRational fps_umf2avr(uint32_t flags) {
 214     static const AVRational map[] = {{50, 1}, {60000, 1001}, {24, 1},
 215         {25, 1}, {30000, 1001}};
 216     int idx =  av_log2((flags & 0x7c0) >> 6);
 217     return map[idx];
 218 }
 219
 220 /**
 221  * \brief filters out interesting tags from track information.
 222  * \param len length of tag section, will be adjusted to contain remaining bytes
 223  * \param si struct to store collected information into
 224  */
 225 static void gxf_track_tags(ByteIOContext *pb, int *len, st_info_t *si) {
 226     si->frames_per_second = (AVRational){0, 0};
 227     si->fields_per_frame = 0;
 228     while (*len >= 2) {
 229         track_tag_t tag = get_byte(pb);
 230         int tlen = get_byte(pb);
 231         *len -= 2;
 232         if (tlen > *len)
 233             return;
 234         *len -= tlen;
 235         if (tlen == 4) {
 236             uint32_t value = get_be32(pb);
 237             if (tag == TRACK_FPS)
 238                 si->frames_per_second = fps_tag2avr(value);
 239             else if (tag == TRACK_FPF && (value == 1 || value == 2))
 240                 si->fields_per_frame = value;
 241         } else
 242             url_fskip(pb, tlen);
 243     }
 244 }
 245
 246 /**
 247  * \brief read index from FLT packet into stream 0 av_index
 248  */
 249 static void gxf_read_index(AVFormatContext *s, int pkt_len) {
 250     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 251     AVStream *st = s->streams[0];
 252     uint32_t fields_per_map = get_le32(pb);
 253     uint32_t map_cnt = get_le32(pb);
 254     int i;
 255     pkt_len -= 8;
 256     if (map_cnt > 1000) {
 257         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: too many index entries %u (%x)\n", map_cnt, map_cnt);
 258         map_cnt = 1000;
 259     }
 260     if (pkt_len < 4 * map_cnt) {
 261         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid index length\n");
 262         url_fskip(pb, pkt_len);
 263         return;
 264     }
 265     pkt_len -= 4 * map_cnt;
 266     av_add_index_entry(st, 0, 0, 0, 0, 0);
 267     for (i = 0; i < map_cnt; i++)
 268         av_add_index_entry(st, (uint64_t)get_le32(pb) * 1024,
 269                            i * (uint64_t)fields_per_map + 1, 0, 0, 0);
 270     url_fskip(pb, pkt_len);
 271 }
 272
 273 static int gxf_header(AVFormatContext *s, AVFormatParameters *ap) {
 274     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 275     pkt_type_t pkt_type;
 276     int map_len;
 277     int len;
 278     AVRational main_timebase = {0, 0};
 279     st_info_t si;
 280     int i;
 281     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &map_len) || pkt_type != PKT_MAP) {
 282         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: map packet not found\n");
 283         return 0;
 284     }
 285     map_len -= 2;
 286     if (get_byte(pb) != 0x0e0 || get_byte(pb) != 0xff) {
 287         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: unknown version or invalid map preamble\n");
 288         return 0;
 289     }
 290     map_len -= 2;
 291     len = get_be16(pb); // length of material data section
 292     if (len > map_len) {
 293         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: material data longer than map data\n");
 294         return 0;
 295     }
 296     map_len -= len;
 297     gxf_material_tags(pb, &len, &si);
 298     url_fskip(pb, len);
 299     map_len -= 2;
 300     len = get_be16(pb); // length of track description
 301     if (len > map_len) {
 302         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: track description longer than map data\n");
 303         return 0;
 304     }
 305     map_len -= len;
 306     while (len > 0) {
 307         int track_type, track_id, track_len;
 308         AVStream *st;
 309         int idx;
 310         len -= 4;
 311         track_type = get_byte(pb);
 312         track_id = get_byte(pb);
 313         track_len = get_be16(pb);
 314         len -= track_len;
 315         gxf_track_tags(pb, &track_len, &si);
 316         url_fskip(pb, track_len);
 317         if (!(track_type & 0x80)) {
 318            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track type %x\n", track_type);
 319            continue;
 320         }
 321         track_type &= 0x7f;
 322         if ((track_id & 0xc0) != 0xc0) {
 323            av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track id %x\n", track_id);
 324            continue;
 325         }
 326         track_id &= 0x3f;
 327         idx = get_sindex(s, track_id, track_type);
 328         if (idx < 0) continue;
 329         st = s->streams[idx];
 330         if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 331             main_timebase.num = si.frames_per_second.den;
 332             main_timebase.den = si.frames_per_second.num * si.fields_per_frame;
 333         }
 334         st->start_time = si.first_field;
 335         if (si.first_field != AV_NOPTS_VALUE && si.last_field != AV_NOPTS_VALUE)
 336             st->duration = si.last_field - si.first_field;
 337     }
 338     if (len < 0)
 339         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid track description length specified\n");
 340     if (map_len)
 341         url_fskip(pb, map_len);
 342     if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 343         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 344         return -1;
 345     }
 346     if (pkt_type == PKT_FLT) {
 347         gxf_read_index(s, len);
 348         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &len)) {
 349             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost in header\n");
 350             return -1;
 351         }
 352     }
 353     if (pkt_type == PKT_UMF) {
 354         if (len >= 9) {
 355             AVRational fps;
 356             len -= 9;
 357             url_fskip(pb, 5);
 358             fps = fps_umf2avr(get_le32(pb));
 359             if (!main_timebase.num || !main_timebase.den) {
 360                 // this may not always be correct, but simply the best we can get
 361                 main_timebase.num = fps.den;
 362                 main_timebase.den = fps.num;
 363             }
 364         } else
 365             av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet too short\n");
 366     } else
 367         av_log(s, AV_LOG_INFO, "GXF: UMF packet missing\n");
 368     url_fskip(pb, len);
 369     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 370         AVStream *st = s->streams[i];
 371         if (main_timebase.num && main_timebase.den)
 372             st->time_base = main_timebase;
 373         else {
 374             st->start_time = st->duration = AV_NOPTS_VALUE;
 375         }
 376     }
 377     return 0;
 378 }
 379
 380 #define READ_ONE() \
 381     { \
 382         if (!max_interval-- || url_feof(pb)) \
 383             goto out; \
 384         tmp = tmp << 8 | get_byte(pb); \
 385     }
 386
 387 /**
 388  * \brief resync the stream on the next media packet with specified properties
 389  * \param max_interval how many bytes to search for matching packet at most
 390  * \param track track id the media packet must belong to, -1 for any
 391  * \param timestamp minimum timestamp (== field number) the packet must have, -1 for any
 392  * \return timestamp of packet found
 393  */
 394 static int64_t gxf_resync_media(AVFormatContext *s, uint64_t max_interval, int track, int timestamp) {
 395     uint32_t tmp;
 396     uint64_t last_pos;
 397     uint64_t last_found_pos = 0;
 398     int cur_track;
 399     int64_t cur_timestamp = AV_NOPTS_VALUE;
 400     int len;
 401     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 402     pkt_type_t type;
 403     tmp = get_be32(pb);
 404 start:
 405     while (tmp)
 406         READ_ONE();
 407     READ_ONE();
 408     if (tmp != 1)
 409         goto start;
 410     last_pos = url_ftell(pb);
 411     url_fseek(pb, -5, SEEK_CUR);
 412     if (!parse_packet_header(pb, &type, &len) || type != PKT_MEDIA) {
 413         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 414         goto start;
 415     }
 416     get_byte(pb);
 417     cur_track = get_byte(pb);
 418     cur_timestamp = get_be32(pb);
 419     last_found_pos = url_ftell(pb) - 16 - 6;
 420     if ((track >= 0 && track != cur_track) || (timestamp >= 0 && timestamp > cur_timestamp)) {
 421         url_fseek(pb, last_pos, SEEK_SET);
 422         goto start;
 423     }
 424 out:
 425     if (last_found_pos)
 426         url_fseek(pb, last_found_pos, SEEK_SET);
 427     return cur_timestamp;
 428 }
 429
 430 static int gxf_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt) {
 431     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 432     pkt_type_t pkt_type;
 433     int pkt_len;
 434     while (!url_feof(pb)) {
 435         int track_type, track_id, ret;
 436         int field_nr;
 437         if (!parse_packet_header(pb, &pkt_type, &pkt_len)) {
 438             if (!url_feof(pb))
 439                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: sync lost\n");
 440             return -1;
 441         }
 442         if (pkt_type == PKT_FLT) {
 443             gxf_read_index(s, pkt_len);
 444             continue;
 445         }
 446         if (pkt_type != PKT_MEDIA) {
 447             url_fskip(pb, pkt_len);
 448             continue;
 449         }
 450         if (pkt_len < 16) {
 451             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "GXF: invalid media packet length\n");
 452             continue;
 453         }
 454         pkt_len -= 16;
 455         track_type = get_byte(pb);
 456         track_id = get_byte(pb);
 457         field_nr = get_be32(pb);
 458         get_be32(pb); // field information
 459         get_be32(pb); // "timeline" field number
 460         get_byte(pb); // flags
 461         get_byte(pb); // reserved
 462         // NOTE: there is also data length information in the
 463         // field information, it might be better to take this into account
 464         // as well.
 465         ret = av_get_packet(pb, pkt, pkt_len);
 466         pkt->stream_index = get_sindex(s, track_id, track_type);
 467         pkt->dts = field_nr;
 468         return ret;
 469     }
 470     return AVERROR_IO;
 471 }
 472
 473 static int gxf_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp, int flags) {
 474     uint64_t pos;
 475     uint64_t maxlen = 100 * 1024 * 1024;
 476     AVStream *st = s->streams[0];
 477     int64_t start_time = s->streams[stream_index]->start_time;
 478     int64_t found;
 479     int idx;
 480     if (timestamp < start_time) timestamp = start_time;
 481     idx = av_index_search_timestamp(st, timestamp - start_time,
 482                                     AVSEEK_FLAG_ANY | AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
 483     if (idx < 0)
 484         return -1;
 485     pos = st->index_entries[idx].pos;
 486     if (idx < st->nb_index_entries - 2)
 487         maxlen = st->index_entries[idx + 2].pos - pos;
 488     maxlen = FFMAX(maxlen, 200 * 1024);
 489     url_fseek(&s->pb, pos, SEEK_SET);
 490     found = gxf_resync_media(s, maxlen, -1, timestamp);
 491     if (ABS(found - timestamp) > 4)
 492         return -1;
 493     return 0;
 494 }
 495
 496 static int64_t gxf_read_timestamp(AVFormatContext *s, int stream_index,
 497                                   int64_t *pos, int64_t pos_limit) {
 498     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 499     int64_t res;
 500     url_fseek(pb, *pos, SEEK_SET);
 501     res = gxf_resync_media(s, pos_limit - *pos, -1, -1);
 502     *pos = url_ftell(pb);
 503     return res;
 504 }
 505
 506 AVInputFormat gxf_demuxer = {
 507     "gxf",
 508     "GXF format",
 509     0,
 510     gxf_probe,
 511     gxf_header,
 512     gxf_packet,
 513     NULL,
 514     gxf_seek,
 515     gxf_read_timestamp,
 516 };