libavcodec/hevc_sei.c

   1 /*
   2  * HEVC Supplementary Enhancement Information messages
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 - 2013 Guillaume Martres
   5  * Copyright (C) 2012 - 2013 Gildas Cocherel
   6  * Copyright (C) 2013 Vittorio Giovara
   7  *
   8  * This file is part of FFmpeg.
   9  *
  10  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  11  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  12  * License as published by the Free Software Foundation; either
  13  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  14  *
  15  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  16  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  17  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  18  * Lesser General Public License for more details.
  19  *
  20  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  21  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  22  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  23  */
  24
  25 #include "golomb.h"
  26 #include "hevc_ps.h"
  27 #include "hevc_sei.h"
  28
  29 static int decode_nal_sei_decoded_picture_hash(HEVCSEIPictureHash *s, GetBitContext *gb)
  30 {
  31     int cIdx, i;
  32     uint8_t hash_type;
  33     //uint16_t picture_crc;
  34     //uint32_t picture_checksum;
  35     hash_type = get_bits(gb, 8);
  36
  37     for (cIdx = 0; cIdx < 3/*((s->sps->chroma_format_idc == 0) ? 1 : 3)*/; cIdx++) {
  38         if (hash_type == 0) {
  39             s->is_md5 = 1;
  40             for (i = 0; i < 16; i++)
  41                 s->md5[cIdx][i] = get_bits(gb, 8);
  42         } else if (hash_type == 1) {
  43             // picture_crc = get_bits(gb, 16);
  44             skip_bits(gb, 16);
  45         } else if (hash_type == 2) {
  46             // picture_checksum = get_bits_long(gb, 32);
  47             skip_bits(gb, 32);
  48         }
  49     }
  50     return 0;
  51 }
  52
  53 static int decode_nal_sei_mastering_display_info(HEVCSEIMasteringDisplay *s, GetBitContext *gb)
  54 {
  55     int i;
  56     // Mastering primaries
  57     for (i = 0; i < 3; i++) {
  58         s->display_primaries[i][0] = get_bits(gb, 16);
  59         s->display_primaries[i][1] = get_bits(gb, 16);
  60     }
  61     // White point (x, y)
  62     s->white_point[0] = get_bits(gb, 16);
  63     s->white_point[1] = get_bits(gb, 16);
  64
  65     // Max and min luminance of mastering display
  66     s->max_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  67     s->min_luminance = get_bits_long(gb, 32);
  68
  69     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  70     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  71     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  72     s->present = 2;
  73     return 0;
  74 }
  75
  76 static int decode_nal_sei_content_light_info(HEVCSEIContentLight *s, GetBitContext *gb)
  77 {
  78     // Max and average light levels
  79     s->max_content_light_level     = get_bits_long(gb, 16);
  80     s->max_pic_average_light_level = get_bits_long(gb, 16);
  81     // As this SEI message comes before the first frame that references it,
  82     // initialize the flag to 2 and decrement on IRAP access unit so it
  83     // persists for the coded video sequence (e.g., between two IRAPs)
  84     s->present = 2;
  85     return  0;
  86 }
  87
  88 static int decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(HEVCSEIFramePacking *s, GetBitContext *gb)
  89 {
  90     get_ue_golomb_long(gb);             // frame_packing_arrangement_id
  91     s->present = !get_bits1(gb);
  92
  93     if (s->present) {
  94         s->arrangement_type               = get_bits(gb, 7);
  95         s->quincunx_subsampling           = get_bits1(gb);
  96         s->content_interpretation_type    = get_bits(gb, 6);
  97
  98         // the following skips spatial_flipping_flag frame0_flipped_flag
  99         // field_views_flag current_frame_is_frame0_flag
 100         // frame0_self_contained_flag frame1_self_contained_flag
 101         skip_bits(gb, 6);
 102
 103         if (!s->quincunx_subsampling && s->arrangement_type != 5)
 104             skip_bits(gb, 16);  // frame[01]_grid_position_[xy]
 105         skip_bits(gb, 8);       // frame_packing_arrangement_reserved_byte
 106         skip_bits1(gb);         // frame_packing_arrangement_persistence_flag
 107     }
 108     skip_bits1(gb);             // upsampled_aspect_ratio_flag
 109     return 0;
 110 }
 111
 112 static int decode_nal_sei_display_orientation(HEVCSEIDisplayOrientation *s, GetBitContext *gb)
 113 {
 114     s->present = !get_bits1(gb);
 115
 116     if (s->present) {
 117         s->hflip = get_bits1(gb);     // hor_flip
 118         s->vflip = get_bits1(gb);     // ver_flip
 119
 120         s->anticlockwise_rotation = get_bits(gb, 16);
 121         skip_bits1(gb);     // display_orientation_persistence_flag
 122     }
 123
 124     return 0;
 125 }
 126
 127 static int decode_nal_sei_pic_timing(HEVCSEIContext *s, GetBitContext *gb, const HEVCParamSets *ps,
 128                                      void *logctx, int size)
 129 {
 130     HEVCSEIPictureTiming *h = &s->picture_timing;
 131     HEVCSPS *sps;
 132
 133     if (!ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id])
 134         return(AVERROR(ENOMEM));
 135     sps = (HEVCSPS*)ps->sps_list[s->active_seq_parameter_set_id]->data;
 136
 137     if (sps->vui.frame_field_info_present_flag) {
 138         int pic_struct = get_bits(gb, 4);
 139         h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_UNKNOWN;
 140         if (pic_struct == 2) {
 141             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "BOTTOM Field\n");
 142             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_BOTTOM_FIELD;
 143         } else if (pic_struct == 1) {
 144             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "TOP Field\n");
 145             h->picture_struct = AV_PICTURE_STRUCTURE_TOP_FIELD;
 146         }
 147         get_bits(gb, 2);                   // source_scan_type
 148         get_bits(gb, 1);                   // duplicate_flag
 149         skip_bits1(gb);
 150         size--;
 151     }
 152     skip_bits_long(gb, 8 * size);
 153
 154     return 0;
 155 }
 156
 157 static int decode_registered_user_data_closed_caption(HEVCSEIA53Caption *s, GetBitContext *gb,
 158                                                       int size)
 159 {
 160     int flag;
 161     int user_data_type_code;
 162     int cc_count;
 163
 164     if (size < 3)
 165        return AVERROR(EINVAL);
 166
 167     user_data_type_code = get_bits(gb, 8);
 168     if (user_data_type_code == 0x3) {
 169         skip_bits(gb, 1); // reserved
 170
 171         flag = get_bits(gb, 1); // process_cc_data_flag
 172         if (flag) {
 173             skip_bits(gb, 1);
 174             cc_count = get_bits(gb, 5);
 175             skip_bits(gb, 8); // reserved
 176             size -= 2;
 177
 178             if (cc_count && size >= cc_count * 3) {
 179                 const uint64_t new_size = (s->a53_caption_size + cc_count
 180                                            * UINT64_C(3));
 181                 int i, ret;
 182
 183                 if (new_size > INT_MAX)
 184                     return AVERROR(EINVAL);
 185
 186                 /* Allow merging of the cc data from two fields. */
 187                 ret = av_reallocp(&s->a53_caption, new_size);
 188                 if (ret < 0)
 189                     return ret;
 190
 191                 for (i = 0; i < cc_count; i++) {
 192                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 193                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 194                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 195                 }
 196                 skip_bits(gb, 8); // marker_bits
 197             }
 198         }
 199     } else {
 200         int i;
 201         for (i = 0; i < size - 1; i++)
 202             skip_bits(gb, 8);
 203     }
 204
 205     return 0;
 206 }
 207
 208 static int decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(HEVCSEIContext *s, GetBitContext *gb,
 209                                                          int size)
 210 {
 211     uint32_t country_code;
 212     uint32_t user_identifier;
 213
 214     if (size < 7)
 215         return AVERROR(EINVAL);
 216     size -= 7;
 217
 218     country_code = get_bits(gb, 8);
 219     if (country_code == 0xFF) {
 220         skip_bits(gb, 8);
 221         size--;
 222     }
 223
 224     skip_bits(gb, 8);
 225     skip_bits(gb, 8);
 226
 227     user_identifier = get_bits_long(gb, 32);
 228
 229     switch (user_identifier) {
 230         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):
 231             return decode_registered_user_data_closed_caption(&s->a53_caption, gb, size);
 232         default:
 233             skip_bits_long(gb, size * 8);
 234             break;
 235     }
 236     return 0;
 237 }
 238
 239 static int decode_nal_sei_active_parameter_sets(HEVCSEIContext *s, GetBitContext *gb, void *logctx)
 240 {
 241     int num_sps_ids_minus1;
 242     int i;
 243     unsigned active_seq_parameter_set_id;
 244
 245     get_bits(gb, 4); // active_video_parameter_set_id
 246     get_bits(gb, 1); // self_contained_cvs_flag
 247     get_bits(gb, 1); // num_sps_ids_minus1
 248     num_sps_ids_minus1 = get_ue_golomb_long(gb); // num_sps_ids_minus1
 249
 250     if (num_sps_ids_minus1 < 0 || num_sps_ids_minus1 > 15) {
 251         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "num_sps_ids_minus1 %d invalid\n", num_sps_ids_minus1);
 252         return AVERROR_INVALIDDATA;
 253     }
 254
 255     active_seq_parameter_set_id = get_ue_golomb_long(gb);
 256     if (active_seq_parameter_set_id >= HEVC_MAX_SPS_COUNT) {
 257         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "active_parameter_set_id %d invalid\n", active_seq_parameter_set_id);
 258         return AVERROR_INVALIDDATA;
 259     }
 260     s->active_seq_parameter_set_id = active_seq_parameter_set_id;
 261
 262     for (i = 1; i <= num_sps_ids_minus1; i++)
 263         get_ue_golomb_long(gb); // active_seq_parameter_set_id[i]
 264
 265     return 0;
 266 }
 267
 268 static int decode_nal_sei_prefix(GetBitContext *gb, HEVCSEIContext *s, const HEVCParamSets *ps,
 269                                  int type, int size, void *logctx)
 270 {
 271     switch (type) {
 272     case 256:  // Mismatched value from HM 8.1
 273         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 274     case HEVC_SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 275         return decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(&s->frame_packing, gb);
 276     case HEVC_SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 277         return decode_nal_sei_display_orientation(&s->display_orientation, gb);
 278     case HEVC_SEI_TYPE_PICTURE_TIMING:
 279         return decode_nal_sei_pic_timing(s, gb, ps, logctx, size);
 280     case HEVC_SEI_TYPE_MASTERING_DISPLAY_INFO:
 281         return decode_nal_sei_mastering_display_info(&s->mastering_display, gb);
 282     case HEVC_SEI_TYPE_CONTENT_LIGHT_LEVEL_INFO:
 283         return decode_nal_sei_content_light_info(&s->content_light, gb);
 284     case HEVC_SEI_TYPE_ACTIVE_PARAMETER_SETS:
 285         return decode_nal_sei_active_parameter_sets(s, gb, logctx);
 286     case HEVC_SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED_ITU_T_T35:
 287         return decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(s, gb, size);
 288     default:
 289         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 290         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 291         return 0;
 292     }
 293 }
 294
 295 static int decode_nal_sei_suffix(GetBitContext *gb, HEVCSEIContext *s,
 296                                  int type, int size, void *logctx)
 297 {
 298     switch (type) {
 299     case HEVC_SEI_TYPE_DECODED_PICTURE_HASH:
 300         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 301     default:
 302         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped SUFFIX SEI %d\n", type);
 303         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 304         return 0;
 305     }
 306 }
 307
 308 static int decode_nal_sei_message(GetBitContext *gb, HEVCSEIContext *s,
 309                                   const HEVCParamSets *ps, int nal_unit_type,
 310                                   void *logctx)
 311 {
 312     int payload_type = 0;
 313     int payload_size = 0;
 314     int byte = 0xFF;
 315     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SEI\n");
 316
 317     while (byte == 0xFF) {
 318         byte          = get_bits(gb, 8);
 319         payload_type += byte;
 320     }
 321     byte = 0xFF;
 322     while (byte == 0xFF) {
 323         byte          = get_bits(gb, 8);
 324         payload_size += byte;
 325     }
 326     if (nal_unit_type == HEVC_NAL_SEI_PREFIX) {
 327         return decode_nal_sei_prefix(gb, s, ps, payload_type, payload_size, logctx);
 328     } else { /* nal_unit_type == NAL_SEI_SUFFIX */
 329         return decode_nal_sei_suffix(gb, s, payload_type, payload_size, logctx);
 330     }
 331 }
 332
 333 static int more_rbsp_data(GetBitContext *gb)
 334 {
 335     return get_bits_left(gb) > 0 && show_bits(gb, 8) != 0x80;
 336 }
 337
 338 int ff_hevc_decode_nal_sei(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEIContext *s,
 339                            const HEVCParamSets *ps, int type)
 340 {
 341     int ret;
 342
 343     do {
 344         ret = decode_nal_sei_message(gb, s, ps, type, logctx);
 345         if (ret < 0)
 346             return ret;
 347     } while (more_rbsp_data(gb));
 348     return 1;
 349 }
 350
 351 void ff_hevc_reset_sei(HEVCSEIContext *s)
 352 {
 353     s->a53_caption.a53_caption_size = 0;
 354     av_freep(&s->a53_caption.a53_caption);
 355 }