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_pic_timing(HEVCSEIContext *s, GetBitContext *gb, const HEVCParamSets *ps,
 128                              void *logctx)
 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     }
 150     return 1;
 151 }
 152
 153 static int decode_registered_user_data_closed_caption(HEVCSEIA53Caption *s, GetBitContext *gb,
 154                                                       int size)
 155 {
 156     int flag;
 157     int user_data_type_code;
 158     int cc_count;
 159
 160     if (size < 3)
 161        return AVERROR(EINVAL);
 162
 163     user_data_type_code = get_bits(gb, 8);
 164     if (user_data_type_code == 0x3) {
 165         skip_bits(gb, 1); // reserved
 166
 167         flag = get_bits(gb, 1); // process_cc_data_flag
 168         if (flag) {
 169             skip_bits(gb, 1);
 170             cc_count = get_bits(gb, 5);
 171             skip_bits(gb, 8); // reserved
 172             size -= 2;
 173
 174             if (cc_count && size >= cc_count * 3) {
 175                 const uint64_t new_size = (s->a53_caption_size + cc_count
 176                                            * UINT64_C(3));
 177                 int i, ret;
 178
 179                 if (new_size > INT_MAX)
 180                     return AVERROR(EINVAL);
 181
 182                 /* Allow merging of the cc data from two fields. */
 183                 ret = av_reallocp(&s->a53_caption, new_size);
 184                 if (ret < 0)
 185                     return ret;
 186
 187                 for (i = 0; i < cc_count; i++) {
 188                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 189                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 190                     s->a53_caption[s->a53_caption_size++] = get_bits(gb, 8);
 191                 }
 192                 skip_bits(gb, 8); // marker_bits
 193             }
 194         }
 195     } else {
 196         int i;
 197         for (i = 0; i < size - 1; i++)
 198             skip_bits(gb, 8);
 199     }
 200
 201     return 0;
 202 }
 203
 204 static int decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(HEVCSEIContext *s, GetBitContext *gb,
 205                                                          int size)
 206 {
 207     uint32_t country_code;
 208     uint32_t user_identifier;
 209
 210     if (size < 7)
 211         return AVERROR(EINVAL);
 212     size -= 7;
 213
 214     country_code = get_bits(gb, 8);
 215     if (country_code == 0xFF) {
 216         skip_bits(gb, 8);
 217         size--;
 218     }
 219
 220     skip_bits(gb, 8);
 221     skip_bits(gb, 8);
 222
 223     user_identifier = get_bits_long(gb, 32);
 224
 225     switch (user_identifier) {
 226         case MKBETAG('G', 'A', '9', '4'):
 227             return decode_registered_user_data_closed_caption(&s->a53_caption, gb, size);
 228         default:
 229             skip_bits_long(gb, size * 8);
 230             break;
 231     }
 232     return 0;
 233 }
 234
 235 static int active_parameter_sets(HEVCSEIContext *s, GetBitContext *gb, void *logctx)
 236 {
 237     int num_sps_ids_minus1;
 238     int i;
 239     unsigned active_seq_parameter_set_id;
 240
 241     get_bits(gb, 4); // active_video_parameter_set_id
 242     get_bits(gb, 1); // self_contained_cvs_flag
 243     get_bits(gb, 1); // num_sps_ids_minus1
 244     num_sps_ids_minus1 = get_ue_golomb_long(gb); // num_sps_ids_minus1
 245
 246     if (num_sps_ids_minus1 < 0 || num_sps_ids_minus1 > 15) {
 247         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "num_sps_ids_minus1 %d invalid\n", num_sps_ids_minus1);
 248         return AVERROR_INVALIDDATA;
 249     }
 250
 251     active_seq_parameter_set_id = get_ue_golomb_long(gb);
 252     if (active_seq_parameter_set_id >= HEVC_MAX_SPS_COUNT) {
 253         av_log(logctx, AV_LOG_ERROR, "active_parameter_set_id %d invalid\n", active_seq_parameter_set_id);
 254         return AVERROR_INVALIDDATA;
 255     }
 256     s->active_seq_parameter_set_id = active_seq_parameter_set_id;
 257
 258     for (i = 1; i <= num_sps_ids_minus1; i++)
 259         get_ue_golomb_long(gb); // active_seq_parameter_set_id[i]
 260
 261     return 0;
 262 }
 263
 264 static int decode_nal_sei_prefix(GetBitContext *gb, HEVCSEIContext *s, const HEVCParamSets *ps,
 265                                  int type, int size, void *logctx)
 266 {
 267     switch (type) {
 268     case 256:  // Mismatched value from HM 8.1
 269         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 270     case HEVC_SEI_TYPE_FRAME_PACKING:
 271         return decode_nal_sei_frame_packing_arrangement(&s->frame_packing, gb);
 272     case HEVC_SEI_TYPE_DISPLAY_ORIENTATION:
 273         return decode_nal_sei_display_orientation(&s->display_orientation, gb);
 274     case HEVC_SEI_TYPE_PICTURE_TIMING:
 275         {
 276             int ret = decode_pic_timing(s, gb, ps, logctx);
 277             av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 278             skip_bits(gb, 8 * size);
 279             return ret;
 280         }
 281     case HEVC_SEI_TYPE_MASTERING_DISPLAY_INFO:
 282         return decode_nal_sei_mastering_display_info(&s->mastering_display, gb);
 283     case HEVC_SEI_TYPE_CONTENT_LIGHT_LEVEL_INFO:
 284         return decode_nal_sei_content_light_info(&s->content_light, gb);
 285     case HEVC_SEI_TYPE_ACTIVE_PARAMETER_SETS:
 286         active_parameter_sets(s, gb, logctx);
 287         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 288         return 0;
 289     case HEVC_SEI_TYPE_USER_DATA_REGISTERED_ITU_T_T35:
 290         return decode_nal_sei_user_data_registered_itu_t_t35(s, gb, size);
 291     default:
 292         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped PREFIX SEI %d\n", type);
 293         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 294         return 0;
 295     }
 296 }
 297
 298 static int decode_nal_sei_suffix(GetBitContext *gb, HEVCSEIContext *s,
 299                                  int type, int size, void *logctx)
 300 {
 301     switch (type) {
 302     case HEVC_SEI_TYPE_DECODED_PICTURE_HASH:
 303         return decode_nal_sei_decoded_picture_hash(&s->picture_hash, gb);
 304     default:
 305         av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Skipped SUFFIX SEI %d\n", type);
 306         skip_bits_long(gb, 8 * size);
 307         return 0;
 308     }
 309 }
 310
 311 static int decode_nal_sei_message(GetBitContext *gb, HEVCSEIContext *s,
 312                                   const HEVCParamSets *ps, int nal_unit_type,
 313                                   void *logctx)
 314 {
 315     int payload_type = 0;
 316     int payload_size = 0;
 317     int byte = 0xFF;
 318     av_log(logctx, AV_LOG_DEBUG, "Decoding SEI\n");
 319
 320     while (byte == 0xFF) {
 321         byte          = get_bits(gb, 8);
 322         payload_type += byte;
 323     }
 324     byte = 0xFF;
 325     while (byte == 0xFF) {
 326         byte          = get_bits(gb, 8);
 327         payload_size += byte;
 328     }
 329     if (nal_unit_type == HEVC_NAL_SEI_PREFIX) {
 330         return decode_nal_sei_prefix(gb, s, ps, payload_type, payload_size, logctx);
 331     } else { /* nal_unit_type == NAL_SEI_SUFFIX */
 332         return decode_nal_sei_suffix(gb, s, payload_type, payload_size, logctx);
 333     }
 334 }
 335
 336 static int more_rbsp_data(GetBitContext *gb)
 337 {
 338     return get_bits_left(gb) > 0 && show_bits(gb, 8) != 0x80;
 339 }
 340
 341 int ff_hevc_decode_nal_sei(GetBitContext *gb, void *logctx, HEVCSEIContext *s,
 342                            const HEVCParamSets *ps, int type)
 343 {
 344     int ret;
 345
 346     do {
 347         ret = decode_nal_sei_message(gb, s, ps, type, logctx);
 348         if (ret < 0)
 349             return ret;
 350     } while (more_rbsp_data(gb));
 351     return 1;
 352 }
 353
 354 void ff_hevc_reset_sei(HEVCSEIContext *s)
 355 {
 356     s->a53_caption.a53_caption_size = 0;
 357     av_freep(&s->a53_caption.a53_caption);
 358 }