3-D love
[asdcplib.git] / src / asdcp-test.cpp
index a2901da3f719751a408a1ed443c5dda993e0a945..b7dd35607b7783773ef739061ecad432ef6045b2 100755 (executable)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
-Copyright (c) 2003-2006, John Hurst
+Copyright (c) 2003-2007, John Hurst
 All rights reserved.
 
 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
@@ -118,10 +118,10 @@ void
 usage(FILE* stream = stdout)
 {
   fprintf(stream, "\
-USAGE: %s -c <output-file> [-b <buffer-size>] [-d <duration>] [-e|-E]\n\
+USAGE: %s -c <output-file> [-3] [-b <buffer-size>] [-d <duration>] [-e|-E]\n\
        [-f <start-frame>] [-j <key-id-string>] [-k <key-string>] [-L] [-M]\n\
        [-p <frame-rate>] [-R] [-s <num>] [-v] [-W]\n\
-       <input-file> [<input-file2> ...]\n\
+       <input-file> [<input-file-2> ...]\n\
 \n\
        %s [-h|-help] [-V]\n\
 \n\
@@ -140,7 +140,10 @@ USAGE: %s -c <output-file> [-b <buffer-size>] [-d <duration>] [-e|-E]\n\
 
   fprintf(stream, "\
 Major modes:\n\
-  -c <output-file>  - Create AS-DCP track file from input(s)\n\
+  -3                - Create a stereoscopic image file. Expects two dir-\n\
+                      ectories of JP2K codestreams (directories must have\n\
+                      an equal number of frames; left eye is first).\n\
+  -c <output-file>  - Create an AS-DCP track file from input(s)\n\
   -g                - Generate a random 16 byte value to stdout\n\
   -G                - Perform GOP start lookup test on MXF+Interop MPEG file\n\
   -h | -help        - Show help\n\
@@ -233,6 +236,7 @@ public:
   bool   no_write_flag;  // true if no output files are to be written
   bool   version_flag;   // true if the version display option was selected
   bool   help_flag;      // true if the help display option was selected
+  bool   stereo_image_flag; // if true, expect stereoscopic JP2K input (left eye first)
   ui32_t start_frame;    // frame number to begin processing
   ui32_t duration;       // number of frames to be processed
   bool   duration_flag;  // true if duration argument given
@@ -268,7 +272,7 @@ public:
     mode(MMT_NONE), error_flag(true), key_flag(false), key_id_flag(false), encrypt_header_flag(true),
     write_hmac(true), read_hmac(false), split_wav(false), mono_wav(false),
     verbose_flag(false), fb_dump_size(0), showindex_flag(false), showheader_flag(false),
-    no_write_flag(false), version_flag(false), help_flag(false), start_frame(0),
+    no_write_flag(false), version_flag(false), help_flag(false), stereo_image_flag(false), start_frame(0),
     duration(0xffffffff), duration_flag(false), do_repeat(false), use_smpte_labels(false),
     picture_rate(24), fb_size(FRAME_BUFFER_SIZE), file_count(0), file_root(0), out_file(0)
   {
@@ -292,6 +296,7 @@ public:
              {
              case '1': mono_wav = true; break;
              case '2': split_wav = true; break;
+             case '3': stereo_image_flag = true; break;
              case 'i': mode = MMT_INFO;        break;
              case 'G': mode = MMT_GOP_START; break;
              case 'W': no_write_flag = true; break;
@@ -682,6 +687,229 @@ gop_start_test(CommandOptions& Options)
 //------------------------------------------------------------------------------------------
 // JPEG 2000 essence
 
+// Write one or more plaintext JPEG 2000 stereoscopic codestream pairs to a plaintext ASDCP file
+// Write one or more plaintext JPEG 2000 stereoscopic codestream pairs to a ciphertext ASDCP file
+//
+Result_t
+write_JP2K_S_file(CommandOptions& Options)
+{
+  AESEncContext*          Context = 0;
+  HMACContext*            HMAC = 0;
+  JP2K::MXFSWriter        Writer;
+  JP2K::FrameBuffer       FrameBuffer(Options.fb_size);
+  JP2K::PictureDescriptor PDesc;
+  JP2K::SequenceParser    ParserLeft, ParserRight;
+  byte_t                  IV_buf[CBC_BLOCK_SIZE];
+  Kumu::FortunaRNG        RNG;
+
+  if ( Options.file_count != 2 )
+    {
+      fprintf(stderr, "Two inputs are required for stereoscopic option.\n");
+      return RESULT_FAIL;
+    }
+
+  // set up essence parser
+  Result_t result = ParserLeft.OpenRead(Options.filenames[0]);
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+    result = ParserRight.OpenRead(Options.filenames[1]);
+
+  // set up MXF writer
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+    {
+      ParserLeft.FillPictureDescriptor(PDesc);
+      PDesc.EditRate = Options.PictureRate();
+
+      if ( Options.verbose_flag )
+       {
+         fputs("JPEG 2000 stereoscopic pictures\nPictureDescriptor:\n", stderr);
+          fprintf(stderr, "Frame Buffer size: %u\n", Options.fb_size);
+         JP2K::PictureDescriptorDump(PDesc);
+       }
+    }
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) && ! Options.no_write_flag )
+    {
+      WriterInfo Info = s_MyInfo;  // fill in your favorite identifiers here
+      Kumu::GenRandomUUID(Info.AssetUUID);
+
+      if ( Options.use_smpte_labels )
+       {
+         Info.LabelSetType = LS_MXF_SMPTE;
+         fprintf(stderr, "ATTENTION! Writing SMPTE Universal Labels\n");
+       }
+
+      // configure encryption
+      if( Options.key_flag )
+       {
+         Kumu::GenRandomUUID(Info.ContextID);
+         Info.EncryptedEssence = true;
+
+         if ( Options.key_id_flag )
+           memcpy(Info.CryptographicKeyID, Options.key_id_value, UUIDlen);
+         else
+           RNG.FillRandom(Info.CryptographicKeyID, UUIDlen);
+
+         Context = new AESEncContext;
+         result = Context->InitKey(Options.key_value);
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+           result = Context->SetIVec(RNG.FillRandom(IV_buf, CBC_BLOCK_SIZE));
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) && Options.write_hmac )
+           {
+             Info.UsesHMAC = true;
+             HMAC = new HMACContext;
+             result = HMAC->InitKey(Options.key_value, Info.LabelSetType);
+           }
+       }
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+       result = Writer.OpenWrite(Options.out_file, Info, PDesc);
+    }
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+    {
+      ui32_t duration = 0;
+      result = ParserLeft.Reset();
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) ) result = ParserRight.Reset();
+
+      while ( ASDCP_SUCCESS(result) && duration++ < Options.duration )
+       {
+         result = ParserLeft.ReadFrame(FrameBuffer);
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+           {
+             if ( Options.verbose_flag )
+               FrameBuffer.Dump(stderr, Options.fb_dump_size);
+                 
+             if ( Options.encrypt_header_flag )
+               FrameBuffer.PlaintextOffset(0);
+           }
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) && ! Options.no_write_flag )
+           result = Writer.WriteFrame(FrameBuffer, JP2K::SP_LEFT, Context, HMAC);
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+           result = ParserRight.ReadFrame(FrameBuffer);
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+           {
+             if ( Options.verbose_flag )
+               FrameBuffer.Dump(stderr, Options.fb_dump_size);
+                 
+             if ( Options.encrypt_header_flag )
+               FrameBuffer.PlaintextOffset(0);
+           }
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) && ! Options.no_write_flag )
+           result = Writer.WriteFrame(FrameBuffer, JP2K::SP_RIGHT, Context, HMAC);
+       }
+
+      if ( result == RESULT_ENDOFFILE )
+       result = RESULT_OK;
+    }
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) && ! Options.no_write_flag )
+    result = Writer.Finalize();
+
+  return result;
+}
+
+// Read one or more plaintext JPEG 2000 stereoscopic codestream pairs from a plaintext ASDCP file
+// Read one or more plaintext JPEG 2000 stereoscopic codestream pairs from a ciphertext ASDCP file
+// Read one or more ciphertext JPEG 2000 stereoscopic codestream pairs from a ciphertext ASDCP file
+Result_t
+read_JP2K_S_file(CommandOptions& Options)
+{
+  AESDecContext*     Context = 0;
+  HMACContext*       HMAC = 0;
+  JP2K::MXFSReader    Reader;
+  JP2K::FrameBuffer  FrameBuffer(Options.fb_size);
+  ui32_t             frame_count = 0;
+
+  Result_t result = Reader.OpenRead(Options.filenames[0]);
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+    {
+      JP2K::PictureDescriptor PDesc;
+      Reader.FillPictureDescriptor(PDesc);
+
+      frame_count = PDesc.ContainerDuration;
+
+      if ( Options.verbose_flag )
+       {
+         fprintf(stderr, "Frame Buffer size: %u\n", Options.fb_size);
+         JP2K::PictureDescriptorDump(PDesc);
+       }
+    }
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) && Options.key_flag )
+    {
+      Context = new AESDecContext;
+      result = Context->InitKey(Options.key_value);
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) && Options.read_hmac )
+       {
+         WriterInfo Info;
+         Reader.FillWriterInfo(Info);
+
+         if ( Info.UsesHMAC )
+           {
+             HMAC = new HMACContext;
+             result = HMAC->InitKey(Options.key_value, Info.LabelSetType);
+           }
+         else
+           {
+             fputs("File does not contain HMAC values, ignoring -m option.\n", stderr);
+           }
+       }
+    }
+
+  const int filename_max = 1024;
+  char filename[filename_max];
+  ui32_t last_frame = Options.start_frame + ( Options.duration ? Options.duration : frame_count);
+  if ( last_frame > frame_count )
+    last_frame = frame_count;
+
+  for ( ui32_t i = Options.start_frame; ASDCP_SUCCESS(result) && i < last_frame; i++ )
+    {
+      result = Reader.ReadFrame(i, JP2K::SP_LEFT, FrameBuffer, Context, HMAC);
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+       {
+         Kumu::FileWriter OutFile;
+         ui32_t write_count;
+         snprintf(filename, filename_max, "%s%06uL.j2c", Options.file_root, i);
+         result = OutFile.OpenWrite(filename);
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+           result = OutFile.Write(FrameBuffer.Data(), FrameBuffer.Size(), &write_count);
+
+         if ( Options.verbose_flag )
+           FrameBuffer.Dump(stderr, Options.fb_dump_size);
+       }
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+       result = Reader.ReadFrame(i, JP2K::SP_RIGHT, FrameBuffer, Context, HMAC);
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+       {
+         Kumu::FileWriter OutFile;
+         ui32_t write_count;
+         snprintf(filename, filename_max, "%s%06uR.j2c", Options.file_root, i);
+         result = OutFile.OpenWrite(filename);
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+           result = OutFile.Write(FrameBuffer.Data(), FrameBuffer.Size(), &write_count);
+       }
+    }
+
+  return result;
+}
+
+
+
 // Write one or more plaintext JPEG 2000 codestreams to a plaintext ASDCP file
 // Write one or more plaintext JPEG 2000 codestreams to a ciphertext ASDCP file
 //
@@ -1099,6 +1327,198 @@ read_PCM_file(CommandOptions& Options)
 }
 
 
+//------------------------------------------------------------------------------------------
+// TimedText essence
+
+
+// Write one or more plaintext timed text streams to a plaintext ASDCP file
+// Write one or more plaintext timed text streams to a ciphertext ASDCP file
+//
+Result_t
+write_timed_text_file(CommandOptions& Options)
+{
+  AESEncContext*    Context = 0;
+  HMACContext*      HMAC = 0;
+  TimedText::DCSubtitleParser  Parser;
+  TimedText::MXFWriter    Writer;
+  TimedText::FrameBuffer  FrameBuffer;
+  TimedText::TimedTextDescriptor TDesc;
+  byte_t            IV_buf[CBC_BLOCK_SIZE];
+  Kumu::FortunaRNG  RNG;
+
+  // set up essence parser
+  Result_t result = Parser.OpenRead(Options.filenames[0]);
+
+  // set up MXF writer
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+    {
+      Parser.FillDescriptor(TDesc);
+      FrameBuffer.Capacity(2*Kumu::Megabyte);
+
+      if ( Options.verbose_flag )
+       {
+         fputs("D-Cinema Timed-Text Descriptor:\n", stderr);
+         TimedText::DescriptorDump(TDesc);
+       }
+    }
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) && ! Options.no_write_flag )
+    {
+      WriterInfo Info = s_MyInfo;  // fill in your favorite identifiers here
+      Kumu::GenRandomUUID(Info.AssetUUID);
+
+      if ( Options.use_smpte_labels )
+       {
+         Info.LabelSetType = LS_MXF_SMPTE;
+         fprintf(stderr, "ATTENTION! Writing SMPTE Universal Labels\n");
+       }
+
+      // configure encryption
+      if( Options.key_flag )
+       {
+         Kumu::GenRandomUUID(Info.ContextID);
+         Info.EncryptedEssence = true;
+
+         if ( Options.key_id_flag )
+           memcpy(Info.CryptographicKeyID, Options.key_id_value, UUIDlen);
+         else
+           RNG.FillRandom(Info.CryptographicKeyID, UUIDlen);
+
+         Context = new AESEncContext;
+         result = Context->InitKey(Options.key_value);
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+           result = Context->SetIVec(RNG.FillRandom(IV_buf, CBC_BLOCK_SIZE));
+
+         if ( ASDCP_SUCCESS(result) && Options.write_hmac )
+           {
+             Info.UsesHMAC = true;
+             HMAC = new HMACContext;
+             result = HMAC->InitKey(Options.key_value, Info.LabelSetType);
+           }
+       }
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+       result = Writer.OpenWrite(Options.out_file, Info, TDesc);
+    }
+
+  if ( ASDCP_FAILURE(result) )
+    return result;
+
+  std::string XMLDoc;
+  TimedText::ResourceList_t::const_iterator ri;
+
+  result = Parser.ReadTimedTextResource(XMLDoc);
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+    result = Writer.WriteTimedTextResource(XMLDoc, Context, HMAC);
+
+  for ( ri = TDesc.ResourceList.begin() ; ri != TDesc.ResourceList.end() && ASDCP_SUCCESS(result); ri++ )
+    {
+      result = Parser.ReadAncillaryResource((*ri).ResourceID, FrameBuffer);
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+       {
+         if ( Options.verbose_flag )
+           FrameBuffer.Dump(stderr, Options.fb_dump_size);
+
+         if ( ! Options.no_write_flag )
+           {
+             result = Writer.WriteAncillaryResource(FrameBuffer, Context, HMAC);
+             
+             // The Writer class will forward the last block of ciphertext
+             // to the encryption context for use as the IV for the next
+             // frame. If you want to use non-sequitur IV values, un-comment
+             // the following  line of code.
+             // if ( ASDCP_SUCCESS(result) && Options.key_flag )
+             //   Context->SetIVec(RNG.FillRandom(IV_buf, CBC_BLOCK_SIZE));
+           }
+       }
+
+      if ( result == RESULT_ENDOFFILE )
+       result = RESULT_OK;
+    }
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) && ! Options.no_write_flag )
+    result = Writer.Finalize();
+
+  return result;
+}
+
+
+// Read one or more timed text streams from a plaintext ASDCP file
+// Read one or more timed text streams from a ciphertext ASDCP file
+// Read one or more timed text streams from a ciphertext ASDCP file
+//
+Result_t
+read_timed_text_file(CommandOptions& Options)
+{
+  AESDecContext*     Context = 0;
+  HMACContext*       HMAC = 0;
+  TimedText::MXFReader     Reader;
+  TimedText::FrameBuffer   FrameBuffer;
+  TimedText::TimedTextDescriptor TDesc;
+
+  Result_t result = Reader.OpenRead(Options.filenames[0]);
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+    {
+      Reader.FillDescriptor(TDesc);
+      FrameBuffer.Capacity(2*Kumu::Megabyte);
+
+      if ( Options.verbose_flag )
+       TimedText::DescriptorDump(TDesc);
+    }
+
+  if ( ASDCP_SUCCESS(result) && Options.key_flag )
+    {
+      Context = new AESDecContext;
+      result = Context->InitKey(Options.key_value);
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) && Options.read_hmac )
+       {
+         WriterInfo Info;
+         Reader.FillWriterInfo(Info);
+
+         if ( Info.UsesHMAC )
+           {
+             HMAC = new HMACContext;
+             result = HMAC->InitKey(Options.key_value, Info.LabelSetType);
+           }
+         else
+           {
+             fputs("File does not contain HMAC values, ignoring -m option.\n", stderr);
+           }
+       }
+    }
+
+  if ( ASDCP_FAILURE(result) )
+    return result;
+
+  std::string XMLDoc;
+  TimedText::ResourceList_t::const_iterator ri;
+
+  result = Reader.ReadTimedTextResource(XMLDoc, Context, HMAC);
+
+  // do something with the XML here
+  fprintf(stderr, "XMLDoc size: %lu\n", XMLDoc.size());
+
+  for ( ri = TDesc.ResourceList.begin() ; ri != TDesc.ResourceList.end() && ASDCP_SUCCESS(result); ri++ )
+    {
+      result = Reader.ReadAncillaryResource((*ri).ResourceID, FrameBuffer, Context, HMAC);
+
+      if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
+       {
+         //      if ( Options.verbose_flag )
+           FrameBuffer.Dump(stderr, Options.fb_dump_size);
+
+         // do something with the resource data here
+       }
+    }
+
+  return result;
+}
+
 //------------------------------------------------------------------------------------------
 //
 
@@ -1131,6 +1551,18 @@ class MyPictureDescriptor : public JP2K::PictureDescriptor
   }
 };
 
+class MyStereoPictureDescriptor : public JP2K::PictureDescriptor
+{
+ public:
+  void FillDescriptor(JP2K::MXFSReader& Reader) {
+    Reader.FillPictureDescriptor(*this);
+  }
+
+  void Dump(FILE* stream) {
+    JP2K::PictureDescriptorDump(*this, stream);
+  }
+};
+
 class MyAudioDescriptor : public PCM::AudioDescriptor
 {
  public:
@@ -1143,14 +1575,27 @@ class MyAudioDescriptor : public PCM::AudioDescriptor
   }
 };
 
+class MyTextDescriptor : public TimedText::TimedTextDescriptor
+{
+ public:
+  void FillDescriptor(TimedText::MXFReader& Reader) {
+    Reader.FillDescriptor(*this);
+  }
+
+  void Dump(FILE* stream) {
+    TimedText::DescriptorDump(*this, stream);
+  }
+};
 
 // MSVC didn't like the function template, so now it's a static class method
 template<class ReaderT, class DescriptorT>
 class FileInfoWrapper
 {
 public:
-  static void file_info(CommandOptions& Options, FILE* stream = 0)
+  static void
+  file_info(CommandOptions& Options, const char* type_string, FILE* stream = 0)
   {
+    assert(type_string);
     if ( stream == 0 )
       stream = stdout;
 
@@ -1161,6 +1606,8 @@ public:
 
        if ( ASDCP_SUCCESS(result) )
          {
+           fprintf(stdout, "File essence type is %s.\n", type_string);
+
            if ( Options.showheader_flag )
              Reader.DumpHeaderMetadata(stream);
 
@@ -1195,20 +1642,28 @@ show_file_info(CommandOptions& Options)
     return result;
 
   if ( EssenceType == ESS_MPEG2_VES )
-    {
-      fputs("File essence type is MPEG2 video.\n", stdout);
-      FileInfoWrapper<ASDCP::MPEG2::MXFReader, MyVideoDescriptor>::file_info(Options);
-    }
+    FileInfoWrapper<ASDCP::MPEG2::MXFReader, MyVideoDescriptor>::file_info(Options, "MPEG2 video");
+
   else if ( EssenceType == ESS_PCM_24b_48k )
-    {
-      fputs("File essence type is PCM audio.\n", stdout);
-      FileInfoWrapper<ASDCP::PCM::MXFReader, MyAudioDescriptor>::file_info(Options);
-    }
+    FileInfoWrapper<ASDCP::PCM::MXFReader, MyAudioDescriptor>::file_info(Options, "PCM audio");
+
   else if ( EssenceType == ESS_JPEG_2000 )
     {
-      fputs("File essence type is JPEG 2000 pictures.\n", stdout);
-      FileInfoWrapper<ASDCP::JP2K::MXFReader, MyPictureDescriptor>::file_info(Options);
+      if ( Options.stereo_image_flag )
+       FileInfoWrapper<ASDCP::JP2K::MXFSReader,
+       MyStereoPictureDescriptor>::file_info(Options, "JPEG 2000 stereoscopic pictures");
+
+      else
+       FileInfoWrapper<ASDCP::JP2K::MXFReader,
+       MyPictureDescriptor>::file_info(Options, "JPEG 2000 pictures");
     }
+  else if ( EssenceType == ESS_JPEG_2000_S )
+    FileInfoWrapper<ASDCP::JP2K::MXFSReader,
+    MyStereoPictureDescriptor>::file_info(Options, "JPEG 2000 stereoscopic pictures");
+
+  else if ( EssenceType == ESS_TIMED_TEXT )
+    FileInfoWrapper<ASDCP::TimedText::MXFReader, MyTextDescriptor>::file_info(Options, "Timed Text");
+
   else
     {
       fprintf(stderr, "File is not AS-DCP: %s\n", Options.filenames[0]);
@@ -1351,13 +1806,24 @@ main(int argc, const char** argv)
              break;
 
            case ESS_JPEG_2000:
-             result = read_JP2K_file(Options);
+             if ( Options.stereo_image_flag )
+               result = read_JP2K_S_file(Options);
+             else
+               result = read_JP2K_file(Options);
+             break;
+
+           case ESS_JPEG_2000_S:
+             result = read_JP2K_S_file(Options);
              break;
 
            case ESS_PCM_24b_48k:
              result = read_PCM_file(Options);
              break;
 
+           case ESS_TIMED_TEXT:
+             result = read_timed_text_file(Options);
+             break;
+
            default:
              fprintf(stderr, "%s: Unknown file type, not ASDCP essence.\n", Options.filenames[0]);
              return 5;
@@ -1384,13 +1850,22 @@ main(int argc, const char** argv)
              break;
 
            case ESS_JPEG_2000:
-             result = write_JP2K_file(Options);
+             if ( Options.stereo_image_flag )
+               result = write_JP2K_S_file(Options);
+
+             else
+               result = write_JP2K_file(Options);
+
              break;
 
            case ESS_PCM_24b_48k:
              result = write_PCM_file(Options);
              break;
 
+           case ESS_TIMED_TEXT:
+             result = write_timed_text_file(Options);
+             break;
+
            default:
              fprintf(stderr, "%s: Unknown file type, not ASDCP-compatible essence.\n",
                      Options.filenames[0]);