src/third_party/ffmpeg/tools/qt-faststart.c

   1 /*
   2  * qt-faststart.c, v0.2
   3  * by Mike Melanson (melanson@pcisys.net)
   4  * This file is placed in the public domain. Use the program however you
   5  * see fit.
   6  *
   7  * This utility rearranges a Quicktime file such that the moov atom
   8  * is in front of the data, thus facilitating network streaming.
   9  *
  10  * To compile this program, start from the base directory from which you
  11  * are building FFmpeg and type:
  12  *  make tools/qt-faststart
  13  * The qt-faststart program will be built in the tools/ directory. If you
  14  * do not build the program in this manner, correct results are not
  15  * guaranteed, particularly on 64-bit platforms.
  16  * Invoke the program with:
  17  *  qt-faststart <infile.mov> <outfile.mov>
  18  *
  19  * Notes: Quicktime files can come in many configurations of top-level
  20  * atoms. This utility stipulates that the very last atom in the file needs
  21  * to be a moov atom. When given such a file, this utility will rearrange
  22  * the top-level atoms by shifting the moov atom from the back of the file
  23  * to the front, and patch the chunk offsets along the way. This utility
  24  * presently only operates on uncompressed moov atoms.
  25  */
  26
  27 #include <stdio.h>
  28 #include <stdlib.h>
  29 #include <inttypes.h>
  30 #include <string.h>
  31
  32 #ifdef __MINGW32__
  33 #undef fseeko
  34 #define fseeko(x, y, z) fseeko64(x, y, z)
  35 #undef ftello
  36 #define ftello(x)       ftello64(x)
  37 #elif defined(_WIN32)
  38 #undef fseeko
  39 #define fseeko(x, y, z) _fseeki64(x, y, z)
  40 #undef ftello
  41 #define ftello(x)       _ftelli64(x)
  42 #endif
  43
  44 #define MIN(a,b) ((a) > (b) ? (b) : (a))
  45
  46 #define BE_16(x) ((((uint8_t*)(x))[0] <<  8) | ((uint8_t*)(x))[1])
  47
  48 #define BE_32(x) (((uint32_t)(((uint8_t*)(x))[0]) << 24) |  \
  49                              (((uint8_t*)(x))[1]  << 16) |  \
  50                              (((uint8_t*)(x))[2]  <<  8) |  \
  51                               ((uint8_t*)(x))[3])
  52
  53 #define BE_64(x) (((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[0]) << 56) |  \
  54                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[1]) << 48) |  \
  55                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[2]) << 40) |  \
  56                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[3]) << 32) |  \
  57                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[4]) << 24) |  \
  58                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[5]) << 16) |  \
  59                   ((uint64_t)(((uint8_t*)(x))[6]) <<  8) |  \
  60                   ((uint64_t)( (uint8_t*)(x))[7]))
  61
  62 #define BE_FOURCC(ch0, ch1, ch2, ch3)           \
  63     ( (uint32_t)(unsigned char)(ch3)        |   \
  64      ((uint32_t)(unsigned char)(ch2) <<  8) |   \
  65      ((uint32_t)(unsigned char)(ch1) << 16) |   \
  66      ((uint32_t)(unsigned char)(ch0) << 24) )
  67
  68 #define QT_ATOM BE_FOURCC
  69 /* top level atoms */
  70 #define FREE_ATOM QT_ATOM('f', 'r', 'e', 'e')
  71 #define JUNK_ATOM QT_ATOM('j', 'u', 'n', 'k')
  72 #define MDAT_ATOM QT_ATOM('m', 'd', 'a', 't')
  73 #define MOOV_ATOM QT_ATOM('m', 'o', 'o', 'v')
  74 #define PNOT_ATOM QT_ATOM('p', 'n', 'o', 't')
  75 #define SKIP_ATOM QT_ATOM('s', 'k', 'i', 'p')
  76 #define WIDE_ATOM QT_ATOM('w', 'i', 'd', 'e')
  77 #define PICT_ATOM QT_ATOM('P', 'I', 'C', 'T')
  78 #define FTYP_ATOM QT_ATOM('f', 't', 'y', 'p')
  79 #define UUID_ATOM QT_ATOM('u', 'u', 'i', 'd')
  80
  81 #define CMOV_ATOM QT_ATOM('c', 'm', 'o', 'v')
  82 #define STCO_ATOM QT_ATOM('s', 't', 'c', 'o')
  83 #define CO64_ATOM QT_ATOM('c', 'o', '6', '4')
  84
  85 #define ATOM_PREAMBLE_SIZE    8
  86 #define COPY_BUFFER_SIZE   33554432
  87
  88 int main(int argc, char *argv[])
  89 {
  90     FILE *infile  = NULL;
  91     FILE *outfile = NULL;
  92     unsigned char atom_bytes[ATOM_PREAMBLE_SIZE];
  93     uint32_t atom_type   = 0;
  94     uint64_t atom_size   = 0;
  95     uint64_t atom_offset = 0;
  96     int64_t last_offset;
  97     unsigned char *moov_atom = NULL;
  98     unsigned char *ftyp_atom = NULL;
  99     uint64_t moov_atom_size;
 100     uint64_t ftyp_atom_size = 0;
 101     uint64_t i, j;
 102     uint32_t offset_count;
 103     uint64_t current_offset;
 104     int64_t start_offset = 0;
 105     unsigned char *copy_buffer = NULL;
 106     int bytes_to_copy;
 107
 108     if (argc != 3) {
 109         printf("Usage: qt-faststart <infile.mov> <outfile.mov>\n"
 110                "Note: alternatively you can use -movflags +faststart in ffmpeg\n");
 111         return 0;
 112     }
 113
 114     if (!strcmp(argv[1], argv[2])) {
 115         fprintf(stderr, "input and output files need to be different\n");
 116         return 1;
 117     }
 118
 119     infile = fopen(argv[1], "rb");
 120     if (!infile) {
 121         perror(argv[1]);
 122         goto error_out;
 123     }
 124
 125     /* traverse through the atoms in the file to make sure that 'moov' is
 126      * at the end */
 127     while (!feof(infile)) {
 128         if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
 129             break;
 130         }
 131         atom_size = BE_32(&atom_bytes[0]);
 132         atom_type = BE_32(&atom_bytes[4]);
 133
 134         /* keep ftyp atom */
 135         if (atom_type == FTYP_ATOM) {
 136             ftyp_atom_size = atom_size;
 137             free(ftyp_atom);
 138             ftyp_atom = malloc(ftyp_atom_size);
 139             if (!ftyp_atom) {
 140                 printf("could not allocate %"PRIu64" bytes for ftyp atom\n",
 141                        atom_size);
 142                 goto error_out;
 143             }
 144             if (fseeko(infile, -ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR) ||
 145                 fread(ftyp_atom, atom_size, 1, infile) != 1 ||
 146                 (start_offset = ftello(infile)) < 0) {
 147                 perror(argv[1]);
 148                 goto error_out;
 149             }
 150         } else {
 151             int ret;
 152             /* 64-bit special case */
 153             if (atom_size == 1) {
 154                 if (fread(atom_bytes, ATOM_PREAMBLE_SIZE, 1, infile) != 1) {
 155                     break;
 156                 }
 157                 atom_size = BE_64(&atom_bytes[0]);
 158                 ret = fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE * 2, SEEK_CUR);
 159             } else {
 160                 ret = fseeko(infile, atom_size - ATOM_PREAMBLE_SIZE, SEEK_CUR);
 161             }
 162             if (ret) {
 163                 perror(argv[1]);
 164                 goto error_out;
 165             }
 166         }
 167         printf("%c%c%c%c %10"PRIu64" %"PRIu64"\n",
 168                (atom_type >> 24) & 255,
 169                (atom_type >> 16) & 255,
 170                (atom_type >>  8) & 255,
 171                (atom_type >>  0) & 255,
 172                atom_offset,
 173                atom_size);
 174         if ((atom_type != FREE_ATOM) &&
 175             (atom_type != JUNK_ATOM) &&
 176             (atom_type != MDAT_ATOM) &&
 177             (atom_type != MOOV_ATOM) &&
 178             (atom_type != PNOT_ATOM) &&
 179             (atom_type != SKIP_ATOM) &&
 180             (atom_type != WIDE_ATOM) &&
 181             (atom_type != PICT_ATOM) &&
 182             (atom_type != UUID_ATOM) &&
 183             (atom_type != FTYP_ATOM)) {
 184             printf("encountered non-QT top-level atom (is this a QuickTime file?)\n");
 185             break;
 186         }
 187         atom_offset += atom_size;
 188
 189         /* The atom header is 8 (or 16 bytes), if the atom size (which
 190          * includes these 8 or 16 bytes) is less than that, we won't be
 191          * able to continue scanning sensibly after this atom, so break. */
 192         if (atom_size < 8)
 193             break;
 194     }
 195
 196     if (atom_type != MOOV_ATOM) {
 197         printf("last atom in file was not a moov atom\n");
 198         free(ftyp_atom);
 199         fclose(infile);
 200         return 0;
 201     }
 202
 203     /* moov atom was, in fact, the last atom in the chunk; load the whole
 204      * moov atom */
 205     if (fseeko(infile, -atom_size, SEEK_END)) {
 206         perror(argv[1]);
 207         goto error_out;
 208     }
 209     last_offset    = ftello(infile);
 210     if (last_offset < 0) {
 211         perror(argv[1]);
 212         goto error_out;
 213     }
 214     moov_atom_size = atom_size;
 215     moov_atom      = malloc(moov_atom_size);
 216     if (!moov_atom) {
 217         printf("could not allocate %"PRIu64" bytes for moov atom\n", atom_size);
 218         goto error_out;
 219     }
 220     if (fread(moov_atom, atom_size, 1, infile) != 1) {
 221         perror(argv[1]);
 222         goto error_out;
 223     }
 224
 225     /* this utility does not support compressed atoms yet, so disqualify
 226      * files with compressed QT atoms */
 227     if (BE_32(&moov_atom[12]) == CMOV_ATOM) {
 228         printf("this utility does not support compressed moov atoms yet\n");
 229         goto error_out;
 230     }
 231
 232     /* close; will be re-opened later */
 233     fclose(infile);
 234     infile = NULL;
 235
 236     /* crawl through the moov chunk in search of stco or co64 atoms */
 237     for (i = 4; i < moov_atom_size - 4; i++) {
 238         atom_type = BE_32(&moov_atom[i]);
 239         if (atom_type == STCO_ATOM) {
 240             printf(" patching stco atom...\n");
 241             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
 242             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
 243                 printf(" bad atom size\n");
 244                 goto error_out;
 245             }
 246             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
 247             if (i + 12 + offset_count * UINT64_C(4) > moov_atom_size) {
 248                 printf(" bad atom size/element count\n");
 249                 goto error_out;
 250             }
 251             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
 252                 current_offset  = BE_32(&moov_atom[i + 12 + j * 4]);
 253                 current_offset += moov_atom_size;
 254                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 0] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
 255                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 1] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
 256                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 2] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
 257                 moov_atom[i + 12 + j * 4 + 3] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
 258             }
 259             i += atom_size - 4;
 260         } else if (atom_type == CO64_ATOM) {
 261             printf(" patching co64 atom...\n");
 262             atom_size = BE_32(&moov_atom[i - 4]);
 263             if (i + atom_size - 4 > moov_atom_size) {
 264                 printf(" bad atom size\n");
 265                 goto error_out;
 266             }
 267             offset_count = BE_32(&moov_atom[i + 8]);
 268             if (i + 12 + offset_count * UINT64_C(8) > moov_atom_size) {
 269                 printf(" bad atom size/element count\n");
 270                 goto error_out;
 271             }
 272             for (j = 0; j < offset_count; j++) {
 273                 current_offset  = BE_64(&moov_atom[i + 12 + j * 8]);
 274                 current_offset += moov_atom_size;
 275                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 0] = (current_offset >> 56) & 0xFF;
 276                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 1] = (current_offset >> 48) & 0xFF;
 277                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 2] = (current_offset >> 40) & 0xFF;
 278                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 3] = (current_offset >> 32) & 0xFF;
 279                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 4] = (current_offset >> 24) & 0xFF;
 280                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 5] = (current_offset >> 16) & 0xFF;
 281                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 6] = (current_offset >>  8) & 0xFF;
 282                 moov_atom[i + 12 + j * 8 + 7] = (current_offset >>  0) & 0xFF;
 283             }
 284             i += atom_size - 4;
 285         }
 286     }
 287
 288     /* re-open the input file and open the output file */
 289     infile = fopen(argv[1], "rb");
 290     if (!infile) {
 291         perror(argv[1]);
 292         goto error_out;
 293     }
 294
 295     if (start_offset > 0) { /* seek after ftyp atom */
 296         if (fseeko(infile, start_offset, SEEK_SET)) {
 297             perror(argv[1]);
 298             goto error_out;
 299         }
 300
 301         last_offset -= start_offset;
 302     }
 303
 304     outfile = fopen(argv[2], "wb");
 305     if (!outfile) {
 306         perror(argv[2]);
 307         goto error_out;
 308     }
 309
 310     /* dump the same ftyp atom */
 311     if (ftyp_atom_size > 0) {
 312         printf(" writing ftyp atom...\n");
 313         if (fwrite(ftyp_atom, ftyp_atom_size, 1, outfile) != 1) {
 314             perror(argv[2]);
 315             goto error_out;
 316         }
 317     }
 318
 319     /* dump the new moov atom */
 320     printf(" writing moov atom...\n");
 321     if (fwrite(moov_atom, moov_atom_size, 1, outfile) != 1) {
 322         perror(argv[2]);
 323         goto error_out;
 324     }
 325
 326     /* copy the remainder of the infile, from offset 0 -> last_offset - 1 */
 327     bytes_to_copy = MIN(COPY_BUFFER_SIZE, last_offset);
 328     copy_buffer = malloc(bytes_to_copy);
 329     if (!copy_buffer) {
 330         printf("could not allocate %d bytes for copy_buffer\n", bytes_to_copy);
 331         goto error_out;
 332     }
 333     printf(" copying rest of file...\n");
 334     while (last_offset) {
 335         bytes_to_copy = MIN(bytes_to_copy, last_offset);
 336
 337         if (fread(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, infile) != 1) {
 338             perror(argv[1]);
 339             goto error_out;
 340         }
 341         if (fwrite(copy_buffer, bytes_to_copy, 1, outfile) != 1) {
 342             perror(argv[2]);
 343             goto error_out;
 344         }
 345         last_offset -= bytes_to_copy;
 346     }
 347
 348     fclose(infile);
 349     fclose(outfile);
 350     free(moov_atom);
 351     free(ftyp_atom);
 352     free(copy_buffer);
 353
 354     return 0;
 355
 356 error_out:
 357     if (infile)
 358         fclose(infile);
 359     if (outfile)
 360         fclose(outfile);
 361     free(moov_atom);
 362     free(ftyp_atom);
 363     free(copy_buffer);
 364     return 1;
 365 }