demuxer.cc

   1 /*
   2     Copyright 2005-2006 Mark Calderbank
   3
   4     This file is part of VOMP.
   5
   6     VOMP is free software; you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     VOMP is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with VOMP; if not, write to the Free Software
  18     Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  19 */
  20
  21 #include "demuxer.h"
  22 #ifndef WIN32
  23 #include <endian.h>
  24 #else
  25 #define __LITTLE_ENDIAN 1234
  26 #define __BIG_ENDIAN  4321
  27 #define __BYTE_ORDER __LITTLE_ENDIAN
  28 #endif
  29
  30 #if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
  31 #define DEMUXER_SEQ_HEAD 0x000001B3
  32 #else
  33 #define DEMUXER_SEQ_HEAD 0xB3010000
  34 #endif
  35
  36 #define DEMUXER_PIC_HEAD 0x00000101
  37
  38 #define SEEK_THRESHOLD 150000 // About 1.5 seconds
  39
  40 const int Demuxer::FrameRates[9] = { 0, 23, 24, 25, 29, 30, 50, 59, 60 };
  41 const ULLONG Demuxer::PESPacket::PTS_INVALID = (1LL << 33);
  42
  43 Demuxer* Demuxer::instance = NULL;
  44
  45 Demuxer::Demuxer()
  46 {
  47   if (instance) return;
  48   instance = this;
  49   initted = false;
  50   callback = NULL;
  51   arcnt = 0;
  52   vid_seeking = aud_seeking = false;
  53   video_pts = audio_pts = 0;
  54 }
  55
  56 Demuxer::~Demuxer()
  57 {
  58   shutdown();
  59   instance = NULL;
  60 }
  61
  62 Demuxer* Demuxer::getInstance()
  63 {
  64   return instance;
  65 }
  66
  67 int Demuxer::init(Callback* tcallback, DrainTarget* audio, DrainTarget* video)
  68 {
  69   if (!initted)
  70   {
  71     if ( !videostream.init(video, demuxMemoryV) ||
  72          !audiostream.init(audio, demuxMemoryA))
  73     {
  74       Log::getInstance()->log("Demuxer", Log::CRIT,
  75                               "Failed to initialize demuxer");
  76       shutdown();
  77       return 0;
  78     }
  79   }
  80
  81   reset();
  82   initted = true;
  83   callback = tcallback;
  84   return 1;
  85 }
  86
  87 void Demuxer::reset()
  88 {
  89   flush();
  90   video_current = audio_current = -1;
  91   horizontal_size = vertical_size = 0;
  92   aspect_ratio = (enum AspectRatio) 0;
  93   frame_rate = bit_rate = 0;
  94 }
  95
  96 int Demuxer::shutdown()
  97 {
  98   videostream.shutdown();
  99   audiostream.shutdown();
 100   initted = false;
 101   return 1;
 102 }
 103
 104 void Demuxer::flush()
 105 {
 106   videostream.flush();
 107   audiostream.flush();
 108 }
 109
 110 void Demuxer::flushAudio()
 111 {
 112   audiostream.flush();
 113 }
 114
 115 void Demuxer::seek()
 116 {
 117   vid_seeking = aud_seeking = true;
 118   video_pts = audio_pts = 0;
 119 }
 120
 121 void Demuxer::setAudioStream(int id)
 122 {
 123   audio_current = id;
 124 }
 125
 126 void Demuxer::setVideoStream(int id)
 127 {
 128   video_current = id;
 129 }
 130
 131 void Demuxer::setAspectRatio(enum AspectRatio ar)
 132 {
 133   if (aspect_ratio != ar)
 134   {
 135     Log::getInstance()->log("Demux", Log::DEBUG,
 136                             "Aspect ratio difference signalled");
 137     if (++arcnt > 3) // avoid changing aspect ratio if glitch in signal
 138     {
 139       arcnt = 0;
 140       aspect_ratio = ar;
 141       callback->call(this);
 142     }
 143   }
 144   else
 145     arcnt = 0;
 146 }
 147
 148 bool Demuxer::writeAudio()
 149 {
 150   return audiostream.drain();
 151 }
 152
 153 bool Demuxer::writeVideo()
 154 {
 155   return videostream.drain();
 156 }
 157
 158 Demuxer::PESPacket::PESPacket()
 159 {
 160   data[0] = 0x00;
 161   data[1] = 0x00;
 162   data[2] = 0x01;
 163   init(0);
 164 }
 165
 166 void Demuxer::PESPacket::init(UCHAR type)
 167 {
 168   length = submitted = 0;
 169   size = 6; closed = false;
 170   data[3] = type;
 171   data[4] = data[5] = 0;
 172   packetType = type;
 173   pts = PTS_INVALID;
 174   seq_header = false;
 175 }
 176
 177 int Demuxer::PESPacket::write(UCHAR *buf, int len)
 178 {
 179   if (closed) return 0;
 180   if (length + len > 0xFFFA) return 0;
 181   memcpy(data+length+6, buf, len);
 182   length += len;
 183   size += len;
 184   data[4] = (length >> 8);
 185   data[5] = (length & 0xFF);
 186   return 1;
 187 }
 188
 189 int Demuxer::PESPacket::submit()
 190 {
 191   if (submitted >= size) return 0;
 192   if (!closed) parseDetails();
 193
 194   closed = true;
 195   Demuxer* dx = Demuxer::getInstance();
 196   int sent;
 197   if (packetType >= PESTYPE_VID0 && packetType <= PESTYPE_VIDMAX)
 198   {
 199     if (dx->video_current == -1) dx->video_current = packetType;
 200     if (dx->video_current == packetType && !dx->vid_seeking)
 201       sent = dx->videostream.put(data+submitted, size-submitted);
 202     else
 203       sent = size-submitted;
 204   }
 205   else if (packetType >= PESTYPE_AUD0 && packetType <= PESTYPE_AUDMAX)
 206   {
 207     if (dx->audio_current == -1) dx->audio_current = packetType;
 208     if (dx->audio_current == packetType && !dx->aud_seeking)
 209       sent = dx->audiostream.put(data+submitted, size-submitted);
 210     else
 211       sent = size-submitted;
 212   }
 213   else
 214   {
 215     sent = size-submitted;
 216   }
 217
 218   submitted += sent;
 219   if (submitted < size) // Stream is full.
 220     return 0;
 221   else
 222     return 1;
 223 }
 224
 225 void Demuxer::PESPacket::parseDetails()
 226 {
 227   Demuxer* dx = Demuxer::getInstance();
 228   if (packetType >= PESTYPE_AUD0 && packetType <= PESTYPE_AUDMAX)
 229   {
 230     // Extract audio PTS if it exists
 231     if ( size >= 14 && (data[7] & 0x80) ) // PTS_DTS_flags indicate PTS
 232     {
 233       dx->audio_pts = pts = ( (ULLONG)(data[9] & 0x0E)  << 29 ) |
 234                             ( (ULLONG)(data[10])        << 22 ) |
 235                             ( (ULLONG)(data[11] & 0xFE) << 14 ) |
 236                             ( (ULLONG)(data[12])        <<  7 ) |
 237                             ( (ULLONG)(data[13] & 0xFE) >>  1 );
 238
 239       // We continue to seek on the audio if the video PTS that we
 240       // are trying to match is ahead of the audio PTS by at most
 241       // SEEK_THRESHOLD. We consider the possibility of PTS wrap.
 242       if (dx->aud_seeking && !dx->vid_seeking &&
 243           !( (dx->video_pts_seek > dx->audio_pts &&
 244               dx->video_pts_seek - dx->audio_pts < SEEK_THRESHOLD)
 245               ||
 246              (dx->video_pts_seek < dx->audio_pts &&
 247               dx->video_pts_seek + (1LL<<33) -
 248                                    dx->audio_pts < SEEK_THRESHOLD) ))
 249       {
 250         dx->aud_seeking = 0;
 251         Log::getInstance()->log("Demuxer", Log::DEBUG,
 252             "Leaving  audio sync: Audio PTS = %llu", dx->audio_pts);
 253       }
 254     }
 255   }
 256   else if (packetType >= PESTYPE_VID0 && packetType <= PESTYPE_VIDMAX)
 257   {
 258     // Extract video PTS if it exists
 259     if ( size >= 14 && (data[7] & 0x80) ) // PTS_DTS_flags indicate PTS
 260     {
 261       dx->video_pts = pts = ( (ULLONG)(data[9] & 0x0E)  << 29 ) |
 262                             ( (ULLONG)(data[10])        << 22 ) |
 263                             ( (ULLONG)(data[11] & 0xFE) << 14 ) |
 264                             ( (ULLONG)(data[12])        <<  7 ) |
 265                             ( (ULLONG)(data[13] & 0xFE) >>  1 );
 266     }
 267
 268     // Now, scan for a sequence header and extract information
 269     UINT pos = 9; // Start searching from byte 9
 270     while (pos < size - 5)
 271     {
 272       UINT pattern = *(UINT*)(data+pos);
 273       if (pattern == DEMUXER_SEQ_HEAD)
 274       {
 275         seq_header = true;
 276         pos += 4;
 277         if (pos+6 >= size) return;
 278         dx->horizontal_size = ((int)data[pos] << 4) | ((int)data[pos+1] >> 4);
 279         dx->vertical_size = (((int)data[pos+1] & 0xf) << 8) | (int)data[pos+2];
 280         dx->setAspectRatio((enum AspectRatio)(data[pos+3] >> 4));
 281         dx->frame_rate = data[pos+3] & 0x0f;
 282         if (dx->frame_rate >= 1 && dx->frame_rate <= 8)
 283           dx->frame_rate = FrameRates[dx->frame_rate];
 284         else
 285           dx->frame_rate = 0;
 286         dx->bit_rate = ((int)data[pos+4] << 10) |
 287                    ((int)data[pos+5] << 2) |
 288                    ((int)data[pos+6] >> 6);
 289         if (dx->vid_seeking)
 290         {
 291           dx->vid_seeking = 0;
 292           dx->video_pts_seek = dx->video_pts;
 293           Log::getInstance()->log("Demuxer", Log::DEBUG,
 294               "Entering audio sync: Video PTS = %llu", dx->video_pts);
 295           Log::getInstance()->log("Demuxer", Log::DEBUG,
 296               "Entering audio sync: Audio PTS = %llu", dx->audio_pts);
 297         }
 298         return;
 299       }
 300       else pos++;
 301     }
 302   }
 303 }
 304
 305 UINT Demuxer::PESPacket::findPictureHeader()
 306 {
 307   if (size < 12) return 0;
 308   UINT pattern = *(UINT*)(data+8);
 309   UINT pos = 11;
 310   while (pattern != DEMUXER_PIC_HEAD)
 311   {
 312     if (++pos >= size) return 0;
 313     pattern = (pattern << 8) | data[pos];
 314   }
 315   return pos-3;
 316 }
 317
 318
 319 // static function for stripping audio from a buffer containing an I Frame and its audio
 320 UINT Demuxer::stripAudio(UCHAR* buf, UINT len)
 321 {
 322   UINT read_pos = 0, write_pos = 0;
 323   UINT pattern, packet_length;
 324   if (len < 4) return 0;
 325   pattern = (buf[0] << 16) | (buf[1] << 8) | (buf[2]);
 326   while (read_pos + 7 <= len)
 327   {
 328     pattern = ((pattern << 8) & 0xFFFFFFFF) | buf[read_pos+3];
 329     if (pattern < 0x000001E0 || pattern > 0x000001EF)
 330       read_pos++;
 331     else
 332     {
 333       packet_length = ((buf[read_pos+4] << 8) | (buf[read_pos+5])) + 6;
 334       if (read_pos + packet_length > len)
 335         read_pos = len;
 336       else
 337       {
 338         if (read_pos != write_pos)
 339           memmove(buf+write_pos, buf+read_pos, packet_length);
 340         read_pos += packet_length;
 341         write_pos += packet_length;
 342         pattern = (buf[read_pos] << 16) | (buf[read_pos+1] << 8)
 343                                         | (buf[read_pos+2]);
 344       }
 345     }
 346   }
 347   return write_pos;
 348 }