OSDN Git Service

x264 bump from r1834 to r1867
[handbrake-jp/handbrake-jp-git.git] / libhb / reader.c
1 /* $Id: reader.c,v 1.21 2005/11/25 15:05:25 titer Exp $
2
3    This file is part of the HandBrake source code.
4    Homepage: <http://handbrake.fr/>.
5    It may be used under the terms of the GNU General Public License. */
6
7 #include "hb.h"
8
9 typedef struct
10 {
11     double average; // average time between packets
12     int64_t last;   // last timestamp seen on this stream
13     int id;         // stream id
14     int is_audio;   // != 0 if this is an audio stream
15     int valid;      // Stream timing is not valid until next scr.
16 } stream_timing_t;
17
18 typedef struct
19 {
20     hb_job_t     * job;
21     hb_title_t   * title;
22     volatile int * die;
23
24     hb_bd_t      * bd;
25     hb_dvd_t     * dvd;
26     hb_stream_t  * stream;
27
28     stream_timing_t *stream_timing;
29     int64_t        scr_offset;
30     hb_psdemux_t   demux;
31     int            scr_changes;
32     uint32_t       sequence;
33     uint8_t        st_slots;        // size (in slots) of stream_timing array
34     uint8_t        saw_video;       // != 0 if we've seen video
35     uint8_t        saw_audio;       // != 0 if we've seen audio
36
37     int            start_found;     // found pts_to_start point
38     uint64_t       st_first;
39 } hb_reader_t;
40
41 /***********************************************************************
42  * Local prototypes
43  **********************************************************************/
44 static void        ReaderFunc( void * );
45 static hb_fifo_t ** GetFifoForId( hb_job_t * job, int id );
46 static void UpdateState( hb_reader_t  * r, int64_t start);
47
48 /***********************************************************************
49  * hb_reader_init
50  ***********************************************************************
51  *
52  **********************************************************************/
53 hb_thread_t * hb_reader_init( hb_job_t * job )
54 {
55     hb_reader_t * r;
56
57     r = calloc( sizeof( hb_reader_t ), 1 );
58
59     r->job   = job;
60     r->title = job->title;
61     r->die   = job->die;
62     r->sequence = 0;
63
64     r->st_slots = 4;
65     r->stream_timing = calloc( sizeof(stream_timing_t), r->st_slots );
66     r->stream_timing[0].id = r->title->video_id;
67     r->stream_timing[0].average = 90000. * (double)job->vrate_base /
68                                            (double)job->vrate;
69     r->stream_timing[0].last = -r->stream_timing[0].average;
70     r->stream_timing[0].valid = 1;
71     r->stream_timing[1].id = -1;
72
73     if ( !job->pts_to_start )
74         r->start_found = 1;
75
76     return hb_thread_init( "reader", ReaderFunc, r,
77                            HB_NORMAL_PRIORITY );
78 }
79
80 static void push_buf( const hb_reader_t *r, hb_fifo_t *fifo, hb_buffer_t *buf )
81 {
82     while ( !*r->die && !r->job->done )
83     {
84         if ( hb_fifo_full_wait( fifo ) )
85         {
86             hb_fifo_push( fifo, buf );
87             break;
88         }
89     }
90 }
91
92 static int is_audio( hb_reader_t *r, int id )
93 {
94     int i;
95     hb_audio_t *audio;
96
97     for( i = 0; ( audio = hb_list_item( r->title->list_audio, i ) ); ++i )
98     {
99         if ( audio->id == id )
100         {
101             return 1;
102         }
103     }
104     return 0;
105 }
106
107 // The MPEG STD (Standard Target Decoder) essentially requires that we keep
108 // per-stream timing so that when there's a timing discontinuity we can
109 // seemlessly join packets on either side of the discontinuity. This join
110 // requires that we know the timestamp of the previous packet and the
111 // average inter-packet time (since we position the new packet at the end
112 // of the previous packet). The next four routines keep track of this
113 // per-stream timing.
114
115 // find the per-stream timing state for 'buf'
116
117 static stream_timing_t *find_st( hb_reader_t *r, const hb_buffer_t *buf )
118 {
119     stream_timing_t *st = r->stream_timing;
120     for ( ; st->id != -1; ++st )
121     {
122         if ( st->id == buf->id )
123             return st;
124     }
125     return NULL;
126 }
127
128 // find or create the per-stream timing state for 'buf'
129
130 static stream_timing_t *id_to_st( hb_reader_t *r, const hb_buffer_t *buf, int valid )
131 {
132     stream_timing_t *st = r->stream_timing;
133     while ( st->id != buf->id && st->id != -1)
134     {
135         ++st;
136     }
137     // if we haven't seen this stream add it.
138     if ( st->id == -1 )
139     {
140         // we keep the steam timing info in an array with some power-of-two
141         // number of slots. If we don't have two slots left (one for our new
142         // entry plus one for the "-1" eol) we need to expand the array.
143         int slot = st - r->stream_timing;
144         if ( slot + 1 >= r->st_slots )
145         {
146             r->st_slots *= 2;
147             r->stream_timing = realloc( r->stream_timing, r->st_slots *
148                                         sizeof(*r->stream_timing) );
149             st = r->stream_timing + slot;
150         }
151         st->id = buf->id;
152         st->average = 30.*90.;
153         st->last = -st->average;
154         if ( ( st->is_audio = is_audio( r, buf->id ) ) != 0 )
155         {
156             r->saw_audio = 1;
157         }
158         st[1].id = -1;
159         st->valid = valid;
160     }
161     return st;
162 }
163
164 // update the average inter-packet time of the stream associated with 'buf'
165 // using a recursive low-pass filter with a 16 packet time constant.
166
167 static void update_ipt( hb_reader_t *r, const hb_buffer_t *buf )
168 {
169     stream_timing_t *st = id_to_st( r, buf, 1 );
170     double dt = buf->renderOffset - st->last;
171     // Protect against spurious bad timestamps
172     if ( dt > -5 * 90000LL && dt < 5 * 90000LL )
173     {
174         st->average += ( dt - st->average ) * (1./32.);
175         st->last = buf->renderOffset;
176     }
177     st->valid = 1;
178 }
179
180 // use the per-stream state associated with 'buf' to compute a new scr_offset
181 // such that 'buf' will follow the previous packet of this stream separated
182 // by the average packet time of the stream.
183
184 static void new_scr_offset( hb_reader_t *r, hb_buffer_t *buf )
185 {
186     stream_timing_t *st = id_to_st( r, buf, 1 );
187     int64_t last;
188     if ( !st->valid )
189     {
190         // !valid means we've not received any previous data
191         // for this stream.  There is no 'last' packet time.
192         // So approximate it with video's last time.
193         last = r->stream_timing[0].last;
194         st->valid = 1;
195     }
196     else
197     {
198         last = st->last;
199     }
200     int64_t nxt = last + st->average;
201     r->scr_offset = buf->renderOffset - nxt;
202     // This log is handy when you need to debug timing problems...
203     //hb_log("id %x last %ld avg %g nxt %ld renderOffset %ld scr_offset %ld",
204     //    buf->id, last, st->average, nxt, buf->renderOffset, r->scr_offset);
205     r->scr_changes = r->demux.scr_changes;
206     st->last = nxt;
207 }
208
209 /***********************************************************************
210  * ReaderFunc
211  ***********************************************************************
212  *
213  **********************************************************************/
214 static void ReaderFunc( void * _r )
215 {
216     hb_reader_t  * r = _r;
217     hb_fifo_t   ** fifos;
218     hb_buffer_t  * buf;
219     hb_list_t    * list;
220     int            n;
221     int            chapter = -1;
222     int            chapter_end = r->job->chapter_end;
223
224     if ( r->title->type == HB_BD_TYPE )
225     {
226         if ( !( r->bd = hb_bd_init( r->title->path ) ) )
227             return;
228     }
229     else if ( r->title->type == HB_DVD_TYPE )
230     {
231         if ( !( r->dvd = hb_dvd_init( r->title->path ) ) )
232             return;
233     }
234     else if ( r->title->type == HB_STREAM_TYPE )
235     {
236         if ( !( r->stream = hb_stream_open( r->title->path, r->title ) ) )
237             return;
238     }
239     else
240     {
241         // Unknown type, should never happen
242         return;
243     }
244
245     hb_buffer_t *ps = hb_buffer_init( HB_DVD_READ_BUFFER_SIZE );
246     if (r->bd)
247     {
248         if( !hb_bd_start( r->bd, r->title ) )
249         {
250             hb_bd_close( &r->bd );
251             hb_buffer_close( &ps );
252             return;
253         }
254         if ( r->job->start_at_preview )
255         {
256             // XXX code from DecodePreviews - should go into its own routine
257             hb_bd_seek( r->bd, (float)r->job->start_at_preview /
258                          ( r->job->seek_points ? ( r->job->seek_points + 1.0 ) : 11.0 ) );
259         }
260         else if ( r->job->pts_to_start )
261         {
262             hb_bd_seek_pts( r->bd, r->job->pts_to_start );
263             r->job->pts_to_start = 0;
264             r->start_found = 1;
265         }
266         else
267         {
268             hb_bd_seek_chapter( r->bd, r->job->chapter_start );
269         }
270         if (r->job->angle > 1)
271         {
272             hb_bd_set_angle( r->bd, r->job->angle - 1 );
273         }
274     }
275     else if (r->dvd)
276     {
277         /*
278          * XXX this code is a temporary hack that should go away if/when
279          *     chapter merging goes away in libhb/dvd.c
280          * map the start and end chapter numbers to on-media chapter
281          * numbers since chapter merging could cause the handbrake numbers
282          * to diverge from the media numbers and, if our chapter_end is after
283          * a media chapter that got merged, we'll stop ripping too early.
284          */
285         int start = r->job->chapter_start;
286         hb_chapter_t *chap = hb_list_item( r->title->list_chapter, chapter_end - 1 );
287
288         chapter_end = chap->index;
289         if (start > 1)
290         {
291            chap = hb_list_item( r->title->list_chapter, start - 1 );
292            start = chap->index;
293         }
294         /* end chapter mapping XXX */
295
296         if( !hb_dvd_start( r->dvd, r->title, start ) )
297         {
298             hb_dvd_close( &r->dvd );
299             hb_buffer_close( &ps );
300             return;
301         }
302         if (r->job->angle)
303         {
304             hb_dvd_set_angle( r->dvd, r->job->angle );
305         }
306
307         if ( r->job->start_at_preview )
308         {
309             // XXX code from DecodePreviews - should go into its own routine
310             hb_dvd_seek( r->dvd, (float)r->job->start_at_preview /
311                          ( r->job->seek_points ? ( r->job->seek_points + 1.0 ) : 11.0 ) );
312         }
313     }
314     else if ( r->stream && r->job->start_at_preview )
315     {
316         
317         // XXX code from DecodePreviews - should go into its own routine
318         hb_stream_seek( r->stream, (float)( r->job->start_at_preview - 1 ) /
319                         ( r->job->seek_points ? ( r->job->seek_points + 1.0 ) : 11.0 ) );
320
321     } 
322     else if ( r->stream && r->job->pts_to_start )
323     {
324         int64_t pts_to_start = r->job->pts_to_start;
325         
326         // Find out what the first timestamp of the stream is
327         // and then seek to the appropriate offset from it
328         if ( hb_stream_read( r->stream, ps ) )
329         {
330             if ( ps->start > 0 )
331                 pts_to_start += ps->start;
332         }
333         
334         if ( hb_stream_seek_ts( r->stream, pts_to_start ) >= 0 )
335         {
336             // Seek takes us to the nearest I-frame before the timestamp
337             // that we want.  So we will retrieve the start time of the
338             // first packet we get, subtract that from pts_to_start, and
339             // inspect the reset of the frames in sync.
340             r->start_found = 2;
341             r->job->pts_to_start = pts_to_start;
342         }
343     } 
344     else if( r->stream )
345     {
346         /*
347          * Standard stream, seek to the starting chapter, if set, and track the
348          * end chapter so that we end at the right time.
349          */
350         int start = r->job->chapter_start;
351         hb_chapter_t *chap = hb_list_item( r->title->list_chapter, chapter_end - 1 );
352         
353         chapter_end = chap->index;
354         if (start > 1)
355         {
356             chap = hb_list_item( r->title->list_chapter, start - 1 );
357             start = chap->index;
358         }
359         
360         /*
361          * Seek to the start chapter.
362          */
363         hb_stream_seek_chapter( r->stream, start );
364     }
365
366     list  = hb_list_init();
367
368     while( !*r->die && !r->job->done )
369     {
370         if (r->bd)
371             chapter = hb_bd_chapter( r->bd );
372         else if (r->dvd)
373             chapter = hb_dvd_chapter( r->dvd );
374         else if (r->stream)
375             chapter = hb_stream_chapter( r->stream );
376
377         if( chapter < 0 )
378         {
379             hb_log( "reader: end of the title reached" );
380             break;
381         }
382         if( chapter > chapter_end )
383         {
384             hb_log( "reader: end of chapter %d (media %d) reached at media chapter %d",
385                     r->job->chapter_end, chapter_end, chapter );
386             break;
387         }
388
389         if (r->bd)
390         {
391           if( !hb_bd_read( r->bd, ps ) )
392           {
393               break;
394           }
395         }
396         else if (r->dvd)
397         {
398           if( !hb_dvd_read( r->dvd, ps ) )
399           {
400               break;
401           }
402         }
403         else if (r->stream)
404         {
405           if ( !hb_stream_read( r->stream, ps ) )
406           {
407             break;
408           }
409           if ( r->start_found == 2 )
410           {
411             // We will inspect the timestamps of each frame in sync
412             // to skip from this seek point to the timestamp we
413             // want to start at.
414             if ( ps->start > 0 && ps->start < r->job->pts_to_start )
415             {
416                 r->job->pts_to_start -= ps->start;
417             }
418             else if ( ps->start >= r->job->pts_to_start )
419             {
420                 r->job->pts_to_start = 0;
421                 r->start_found = 1;
422             }
423           }
424         }
425
426         if( r->job->indepth_scan )
427         {
428             /*
429              * Need to update the progress during a subtitle scan
430              */
431             hb_state_t state;
432
433 #define p state.param.working
434
435             state.state = HB_STATE_WORKING;
436             p.progress = (double)chapter / (double)r->job->chapter_end;
437             if( p.progress > 1.0 )
438             {
439                 p.progress = 1.0;
440             }
441             p.rate_avg = 0.0;
442             p.hours    = -1;
443             p.minutes  = -1;
444             p.seconds  = -1;
445             hb_set_state( r->job->h, &state );
446         }
447
448         (hb_demux[r->title->demuxer])( ps, list, &r->demux );
449
450         while( ( buf = hb_list_item( list, 0 ) ) )
451         {
452             hb_list_rem( list, buf );
453             fifos = GetFifoForId( r->job, buf->id );
454
455             if ( fifos && ! r->saw_video && !r->job->indepth_scan )
456             {
457                 // The first data packet with a PTS from an audio or video stream
458                 // that we're decoding defines 'time zero'. Discard packets until
459                 // we get one.
460                 if ( buf->start != -1 && buf->renderOffset != -1 &&
461                      ( buf->id == r->title->video_id || is_audio( r, buf->id ) ) )
462                 {
463                     // force a new scr offset computation
464                     r->scr_changes = r->demux.scr_changes - 1;
465                     // create a stream state if we don't have one so the
466                     // offset will get computed correctly.
467                     id_to_st( r, buf, 1 );
468                     r->saw_video = 1;
469                     hb_log( "reader: first SCR %"PRId64" id %d DTS %"PRId64,
470                             r->demux.last_scr, buf->id, buf->renderOffset );
471                 }
472                 else
473                 {
474                     fifos = NULL;
475                 }
476             }
477             if( fifos )
478             {
479                 if ( buf->renderOffset != -1 )
480                 {
481                     if ( r->scr_changes != r->demux.scr_changes )
482                     {
483                         // This is the first audio or video packet after an SCR
484                         // change. Compute a new scr offset that would make this
485                         // packet follow the last of this stream with the 
486                         // correct average spacing.
487                         stream_timing_t *st = id_to_st( r, buf, 0 );
488
489                         // if this is the video stream and we don't have
490                         // audio yet or this is an audio stream
491                         // generate a new scr
492                         if ( st->is_audio ||
493                              ( st == r->stream_timing && !r->saw_audio ) )
494                         {
495                             new_scr_offset( r, buf );
496                         }
497                         else
498                         {
499                             // defer the scr change until we get some
500                             // audio since audio has a timestamp per
501                             // frame but video & subtitles don't. Clear
502                             // the timestamps so the decoder will generate
503                             // them from the frame durations.
504                             buf->start = -1;
505                             buf->renderOffset = -1;
506                         }
507                     }
508                 }
509                 if ( buf->start != -1 )
510                 {
511                     int64_t start = buf->start - r->scr_offset;
512                     if ( !r->start_found )
513                         UpdateState( r, start );
514
515                     if ( !r->start_found &&
516                         start >= r->job->pts_to_start )
517                     {
518                         // pts_to_start point found
519                         r->start_found = 1;
520                     }
521                     // This log is handy when you need to debug timing problems
522                     //hb_log("id %x scr_offset %ld start %ld --> %ld", 
523                     //        buf->id, r->scr_offset, buf->start, 
524                     //        buf->start - r->scr_offset);
525                     buf->start -= r->scr_offset;
526                 }
527                 if ( buf->renderOffset != -1 )
528                 {
529                     if ( r->scr_changes == r->demux.scr_changes )
530                     {
531                         // This packet is referenced to the same SCR as the last.
532                         // Adjust timestamp to remove the System Clock Reference
533                         // offset then update the average inter-packet time
534                         // for this stream.
535                         buf->renderOffset -= r->scr_offset;
536                         update_ipt( r, buf );
537                     }
538                 }
539                 if ( !r->start_found )
540                 {
541                     hb_buffer_close( &buf );
542                     continue;
543                 }
544
545                 buf->sequence = r->sequence++;
546                 /* if there are mutiple output fifos, send a copy of the
547                  * buffer down all but the first (we have to not ship the
548                  * original buffer or we'll race with the thread that's
549                  * consuming the buffer & inject garbage into the data stream). */
550                 for( n = 1; fifos[n] != NULL; n++)
551                 {
552                     hb_buffer_t *buf_copy = hb_buffer_init( buf->size );
553                     hb_buffer_copy_settings( buf_copy, buf );
554                     memcpy( buf_copy->data, buf->data, buf->size );
555                     push_buf( r, fifos[n], buf_copy );
556                 }
557                 push_buf( r, fifos[0], buf );
558             }
559             else
560             {
561                 hb_buffer_close( &buf );
562             }
563         }
564     }
565
566     // send empty buffers downstream to video & audio decoders to signal we're done.
567     if( !*r->die && !r->job->done )
568     {
569         push_buf( r, r->job->fifo_mpeg2, hb_buffer_init(0) );
570
571         hb_audio_t *audio;
572         for( n = 0; (audio = hb_list_item( r->job->title->list_audio, n)); ++n )
573         {
574             if ( audio->priv.fifo_in )
575                 push_buf( r, audio->priv.fifo_in, hb_buffer_init(0) );
576         }
577
578         hb_subtitle_t *subtitle;
579         for( n = 0; (subtitle = hb_list_item( r->job->title->list_subtitle, n)); ++n )
580         {
581             if ( subtitle->fifo_in && subtitle->source == VOBSUB)
582                 push_buf( r, subtitle->fifo_in, hb_buffer_init(0) );
583         }
584     }
585
586     hb_list_empty( &list );
587     hb_buffer_close( &ps );
588     if (r->bd)
589     {
590         hb_bd_stop( r->bd );
591         hb_bd_close( &r->bd );
592     }
593     else if (r->dvd)
594     {
595         hb_dvd_stop( r->dvd );
596         hb_dvd_close( &r->dvd );
597     }
598     else if (r->stream)
599     {
600         hb_stream_close(&r->stream);
601     }
602
603     if ( r->stream_timing )
604     {
605         free( r->stream_timing );
606     }
607
608     hb_log( "reader: done. %d scr changes", r->demux.scr_changes );
609     if ( r->demux.dts_drops )
610     {
611         hb_log( "reader: %d drops because DTS out of range", r->demux.dts_drops );
612     }
613
614     free( r );
615     _r = NULL;
616 }
617
618 static void UpdateState( hb_reader_t  * r, int64_t start)
619 {
620     hb_state_t state;
621     uint64_t now;
622     double avg;
623
624     now = hb_get_date();
625     if( !r->st_first )
626     {
627         r->st_first = now;
628     }
629
630 #define p state.param.working
631     state.state = HB_STATE_SEARCHING;
632     p.progress  = (float) start / (float) r->job->pts_to_start;
633     if( p.progress > 1.0 )
634     {
635         p.progress = 1.0;
636     }
637     if (now > r->st_first)
638     {
639         int eta;
640
641         avg = 1000.0 * (double)start / (now - r->st_first);
642         eta = ( r->job->pts_to_start - start ) / avg;
643         p.hours   = eta / 3600;
644         p.minutes = ( eta % 3600 ) / 60;
645         p.seconds = eta % 60;
646     }
647     else
648     {
649         p.rate_avg = 0.0;
650         p.hours    = -1;
651         p.minutes  = -1;
652         p.seconds  = -1;
653     }
654 #undef p
655
656     hb_set_state( r->job->h, &state );
657 }
658 /***********************************************************************
659  * GetFifoForId
660  ***********************************************************************
661  *
662  **********************************************************************/
663 static hb_fifo_t ** GetFifoForId( hb_job_t * job, int id )
664 {
665     hb_title_t    * title = job->title;
666     hb_audio_t    * audio;
667     hb_subtitle_t * subtitle;
668     int             i, n, count;
669     static hb_fifo_t * fifos[100];
670
671     memset(fifos, 0, sizeof(fifos));
672
673     if( id == title->video_id )
674     {
675         if( job->indepth_scan )
676         {
677             /*
678              * Ditch the video here during the indepth scan until
679              * we can improve the MPEG2 decode performance.
680              */
681             return NULL;
682         }
683         else
684         {
685             fifos[0] = job->fifo_mpeg2;
686             return fifos;
687         }
688     }
689
690     n = 0;
691     count = hb_list_count( title->list_subtitle );
692     count = count > 99 ? 99 : count;
693     for( i=0; i < count; i++ ) {
694         subtitle =  hb_list_item( title->list_subtitle, i );
695         if (id == subtitle->id) {
696             subtitle->hits++;
697             if( !job->indepth_scan || job->select_subtitle_config.force )
698             {
699                 /*
700                  * Pass the subtitles to be processed if we are not scanning, or if
701                  * we are scanning and looking for forced subs, then pass them up
702                  * to decode whether the sub is a forced one.
703                  */
704                 fifos[n++] = subtitle->fifo_in;
705             }
706         }
707     }
708     if ( n != 0 )
709     {
710         return fifos;
711     }
712     
713     if( !job->indepth_scan )
714     {
715         n = 0;
716         for( i = 0; i < hb_list_count( title->list_audio ); i++ )
717         {
718             audio = hb_list_item( title->list_audio, i );
719             if( id == audio->id )
720             {
721                 fifos[n++] = audio->priv.fifo_in;
722             }
723         }
724
725         if( n != 0 )
726         {
727             return fifos;
728         }
729     }
730
731     return NULL;
732 }
733