git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavformat/dv.c

   1 /*
   2  * General DV muxer/demuxer
   3  * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnik
   4  *
   5  * Many thanks to Dan Dennedy <dan@dennedy.org> for providing wealth
   6  * of DV technical info.
   7  *
   8  * Raw DV format
   9  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard.
  10  *
  11  * 50 Mbps (DVCPRO50) support
  12  * Copyright (c) 2006 Daniel Maas <dmaas@maasdigital.com>
  13  *
  14  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  15  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  16  * License as published by the Free Software Foundation; either
  17  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  18  *
  19  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  22  * Lesser General Public License for more details.
  23  *
  24  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  25  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  26  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  27  */
  28 #include <time.h>
  29 #include "avformat.h"
  30 #include "dvdata.h"
  31 #include "dv.h"
  32
  33 struct DVDemuxContext {
  34     const DVprofile*  sys;    /* Current DV profile. E.g.: 525/60, 625/50 */
  35     AVFormatContext* fctx;
  36     AVStream*        vst;
  37     AVStream*        ast[2];
  38     AVPacket         audio_pkt[2];
  39     uint8_t          audio_buf[2][8192];
  40     int              ach;
  41     int              frames;
  42     uint64_t         abytes;
  43 };
  44
  45 struct DVMuxContext {
  46     const DVprofile*  sys;    /* Current DV profile. E.g.: 525/60, 625/50 */
  47     int         n_ast;        /* Number of stereo audio streams (up to 2) */
  48     AVStream   *ast[2];       /* Stereo audio streams */
  49     FifoBuffer  audio_data[2]; /* Fifo for storing excessive amounts of PCM */
  50     int         frames;       /* Number of a current frame */
  51     time_t      start_time;   /* Start time of recording */
  52     uint8_t     aspect;       /* Aspect ID 0 - 4:3, 7 - 16:9 */
  53     int         has_audio;    /* frame under contruction has audio */
  54     int         has_video;    /* frame under contruction has video */
  55     uint8_t     frame_buf[DV_MAX_FRAME_SIZE]; /* frame under contruction */
  56 };
  57
  58 enum dv_section_type {
  59      dv_sect_header  = 0x1f,
  60      dv_sect_subcode = 0x3f,
  61      dv_sect_vaux    = 0x56,
  62      dv_sect_audio   = 0x76,
  63      dv_sect_video   = 0x96,
  64 };
  65
  66 enum dv_pack_type {
  67      dv_header525     = 0x3f, /* see dv_write_pack for important details on */
  68      dv_header625     = 0xbf, /* these two packs */
  69      dv_timecode      = 0x13,
  70      dv_audio_source  = 0x50,
  71      dv_audio_control = 0x51,
  72      dv_audio_recdate = 0x52,
  73      dv_audio_rectime = 0x53,
  74      dv_video_source  = 0x60,
  75      dv_video_control = 0x61,
  76      dv_video_recdate = 0x62,
  77      dv_video_rectime = 0x63,
  78      dv_unknown_pack  = 0xff,
  79 };
  80
  81
  82
  83 /*
  84  * The reason why the following three big ugly looking tables are
  85  * here is my lack of DV spec IEC 61834. The tables were basically
  86  * constructed to make code that places packs in SSYB, VAUX and
  87  * AAUX blocks very simple and table-driven. They conform to the
  88  * SMPTE 314M and the output of my personal DV camcorder, neither
  89  * of which is sufficient for a reliable DV stream producing. Thus
  90  * while code is still in development I'll be gathering input from
  91  * people with different DV equipment and modifying the tables to
  92  * accommodate all the quirks. Later on, if possible, some of them
  93  * will be folded into smaller tables and/or switch-if logic. For
  94  * now, my only excuse is -- they don't eat up that much of a space.
  95  */
  96
  97 static const int dv_ssyb_packs_dist[12][6] = {
  98     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
  99     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
 100     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
 101     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
 102     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
 103     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
 104     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 105     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 106     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 107     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 108     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 109     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 110 };
 111
 112 static const int dv_vaux_packs_dist[12][15] = {
 113     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 114       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 115     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 116       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 117     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 118       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 119     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 120       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 121     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 122       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 123     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 124       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 125     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 126       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 127     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 128       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 129     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 130       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 131     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 132       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 133     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 134       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 135     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 136       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 137 };
 138
 139 static const int dv_aaux_packs_dist[12][9] = {
 140     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 141     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 142     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 143     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 144     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 145     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 146     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 147     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 148     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 149     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 150     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 151     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 152 };
 153
 154 static inline uint16_t dv_audio_12to16(uint16_t sample)
 155 {
 156     uint16_t shift, result;
 157
 158     sample = (sample < 0x800) ? sample : sample | 0xf000;
 159     shift = (sample & 0xf00) >> 8;
 160
 161     if (shift < 0x2 || shift > 0xd) {
 162         result = sample;
 163     } else if (shift < 0x8) {
 164         shift--;
 165         result = (sample - (256 * shift)) << shift;
 166     } else {
 167         shift = 0xe - shift;
 168         result = ((sample + ((256 * shift) + 1)) << shift) - 1;
 169     }
 170
 171     return result;
 172 }
 173
 174 static int dv_audio_frame_size(const DVprofile* sys, int frame)
 175 {
 176     return sys->audio_samples_dist[frame % (sizeof(sys->audio_samples_dist)/
 177                                             sizeof(sys->audio_samples_dist[0]))];
 178 }
 179
 180 static int dv_write_pack(enum dv_pack_type pack_id, DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
 181 {
 182     struct tm tc;
 183     time_t ct;
 184     int ltc_frame;
 185
 186     /* Its hard to tell what SMPTE requires w.r.t. APT, but Quicktime needs it.
 187      * We set it based on pix_fmt value but it really should be per DV profile */
 188     int apt = (c->sys->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P ? 1 : 0);
 189
 190     buf[0] = (uint8_t)pack_id;
 191     switch (pack_id) {
 192     case dv_header525: /* I can't imagine why these two weren't defined as real */
 193     case dv_header625: /* packs in SMPTE314M -- they definitely look like ones */
 194           buf[1] = 0xf8 |               /* reserved -- always 1 */
 195                    (apt & 0x07);        /* APT: Track application ID */
 196           buf[2] = (0 << 7)    | /* TF1: audio data is 0 - valid; 1 - invalid */
 197                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
 198                    (apt & 0x07); /* AP1: Audio application ID */
 199           buf[3] = (0 << 7)    | /* TF2: video data is 0 - valid; 1 - invalid */
 200                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
 201                    (apt & 0x07); /* AP2: Video application ID */
 202           buf[4] = (0 << 7)    | /* TF3: subcode(SSYB) is 0 - valid; 1 - invalid */
 203                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
 204                    (apt & 0x07); /* AP3: Subcode application ID */
 205           break;
 206     case dv_timecode:
 207           ct = (time_t)(c->frames / ((float)c->sys->frame_rate /
 208                                      (float)c->sys->frame_rate_base));
 209           brktimegm(ct, &tc);
 210           /*
 211            * LTC drop-frame frame counter drops two frames (0 and 1) every
 212            * minute, unless it is exactly divisible by 10
 213            */
 214           ltc_frame = (c->frames + 2*ct/60 - 2*ct/600) % c->sys->ltc_divisor;
 215           buf[1] = (0 << 7) | /* Color fame: 0 - unsync; 1 - sync mode */
 216                    (1 << 6) | /* Drop frame timecode: 0 - nondrop; 1 - drop */
 217                    ((ltc_frame / 10) << 4) | /* Tens of frames */
 218                    (ltc_frame % 10);         /* Units of frames */
 219           buf[2] = (1 << 7) | /* Biphase mark polarity correction: 0 - even; 1 - odd */
 220                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
 221                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
 222           buf[3] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF0 */
 223                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
 224                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
 225           buf[4] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF2 */
 226                    (1 << 6) | /* Binary group flag BGF1 */
 227                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
 228                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
 229           break;
 230     case dv_audio_source:  /* AAUX source pack */
 231           buf[1] = (0 << 7) | /* locked mode       */
 232                    (1 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 233                    (dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames) -
 234                     c->sys->audio_min_samples[0]);
 235                               /* # of samples      */
 236           buf[2] = (0 << 7) | /* multi-stereo      */
 237                    (0 << 5) | /* #of audio channels per block: 0 -- 1 channel */
 238                    (0 << 4) | /* pair bit: 0 -- one pair of channels */
 239                     0;        /* audio mode        */
 240           buf[3] = (1 << 7) | /* res               */
 241                    (1 << 6) | /* multi-language flag */
 242                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
 243                    (apt << 1);/* definition: 0 -- 25Mbps, 2 -- 50Mbps */
 244           buf[4] = (1 << 7) | /* emphasis: 1 -- off */
 245                    (0 << 6) | /* emphasis time constant: 0 -- reserved */
 246                    (0 << 3) | /* frequency: 0 -- 48Khz, 1 -- 44,1Khz, 2 -- 32Khz */
 247                     0;        /* quantization: 0 -- 16bit linear, 1 -- 12bit nonlinear */
 248           break;
 249     case dv_audio_control:
 250           buf[1] = (0 << 6) | /* copy protection: 0 -- unrestricted */
 251                    (1 << 4) | /* input source: 1 -- digital input */
 252                    (3 << 2) | /* compression: 3 -- no information */
 253                     0;        /* misc. info/SMPTE emphasis off */
 254           buf[2] = (1 << 7) | /* recording start point: 1 -- no */
 255                    (1 << 6) | /* recording end point: 1 -- no */
 256                    (1 << 3) | /* recording mode: 1 -- original */
 257                     7;
 258           buf[3] = (1 << 7) | /* direction: 1 -- forward */
 259                     0x20;     /* speed */
 260           buf[4] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
 261                     0x7f;     /* genre category */
 262           break;
 263     case dv_audio_recdate:
 264     case dv_video_recdate:  /* VAUX recording date */
 265           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames /
 266                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
 267           brktimegm(ct, &tc);
 268           buf[1] = 0xff; /* ds, tm, tens of time zone, units of time zone */
 269                          /* 0xff is very likely to be "unknown" */
 270           buf[2] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 271                    ((tc.tm_mday / 10) << 4) | /* Tens of day */
 272                    (tc.tm_mday % 10);         /* Units of day */
 273           buf[3] = /* we set high 4 bits to 0, shouldn't we set them to week? */
 274                    ((tc.tm_mon / 10) << 4) |    /* Tens of month */
 275                    (tc.tm_mon  % 10);           /* Units of month */
 276           buf[4] = (((tc.tm_year % 100) / 10) << 4) | /* Tens of year */
 277                    (tc.tm_year % 10);                 /* Units of year */
 278           break;
 279     case dv_audio_rectime:  /* AAUX recording time */
 280     case dv_video_rectime:  /* VAUX recording time */
 281           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames /
 282                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
 283           brktimegm(ct, &tc);
 284           buf[1] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 285                    0x3f; /* tens of frame, units of frame: 0x3f - "unknown" ? */
 286           buf[2] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
 287                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
 288                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
 289           buf[3] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
 290                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
 291                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
 292           buf[4] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 293                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
 294                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
 295           break;
 296     case dv_video_source:
 297           buf[1] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
 298           buf[2] = (1 << 7) | /* B/W: 0 - b/w, 1 - color */
 299                    (1 << 6) | /* following CLF is valid - 0, invalid - 1 */
 300                    (3 << 4) | /* CLF: color frames id (see ITU-R BT.470-4) */
 301                    0xf; /* reserved -- always 1 */
 302           buf[3] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 303                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
 304                    (apt << 2); /* signal type video compression */
 305           buf[4] = 0xff; /* VISC: 0xff -- no information */
 306           break;
 307     case dv_video_control:
 308           buf[1] = (0 << 6) | /* Copy generation management (CGMS) 0 -- free */
 309                    0x3f; /* reserved -- always 1 */
 310           buf[2] = 0xc8 | /* reserved -- always b11001xxx */
 311                    c->aspect;
 312           buf[3] = (1 << 7) | /* Frame/field flag 1 -- frame, 0 -- field */
 313                    (1 << 6) | /* First/second field flag 0 -- field 2, 1 -- field 1 */
 314                    (1 << 5) | /* Frame change flag 0 -- same picture as before, 1 -- different */
 315                    (1 << 4) | /* 1 - interlaced, 0 - noninterlaced */
 316                    0xc; /* reserved -- always b1100 */
 317           buf[4] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
 318           break;
 319     default:
 320           buf[1] = buf[2] = buf[3] = buf[4] = 0xff;
 321     }
 322     return 5;
 323 }
 324
 325 static inline int dv_write_dif_id(enum dv_section_type t, uint8_t chan_num, uint8_t seq_num,
 326                                   uint8_t dif_num, uint8_t* buf)
 327 {
 328     buf[0] = (uint8_t)t;    /* Section type */
 329     buf[1] = (seq_num<<4) | /* DIF seq number 0-9 for 525/60; 0-11 for 625/50 */
 330              (chan_num << 3) | /* FSC: for 50Mb/s 0 - first channel; 1 - second */
 331              7;             /* reserved -- always 1 */
 332     buf[2] = dif_num;       /* DIF block number Video: 0-134, Audio: 0-8 */
 333     return 3;
 334 }
 335
 336 static inline int dv_write_ssyb_id(uint8_t syb_num, uint8_t fr, uint8_t* buf)
 337 {
 338     if (syb_num == 0 || syb_num == 6) {
 339         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
 340                  (0<<4)  | /* AP3 (Subcode application ID) */
 341                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
 342     }
 343     else if (syb_num == 11) {
 344         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
 345                  0x7f;     /* reserved -- always 1 */
 346     }
 347     else {
 348         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
 349                  (0<<4)  | /* APT (Track application ID) */
 350                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
 351     }
 352     buf[1] = 0xf0 |            /* reserved -- always 1 */
 353              (syb_num & 0x0f); /* SSYB number 0 - 11   */
 354     buf[2] = 0xff;             /* reserved -- always 1 */
 355     return 3;
 356 }
 357
 358 static void dv_format_frame(DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
 359 {
 360     int chan, i, j, k;
 361
 362     for (chan = 0; chan < c->sys->n_difchan; chan++) {
 363         for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
 364             memset(buf, 0xff, 80 * 6); /* First 6 DIF blocks are for control data */
 365
 366             /* DV header: 1DIF */
 367             buf += dv_write_dif_id(dv_sect_header, chan, i, 0, buf);
 368             buf += dv_write_pack((c->sys->dsf ? dv_header625 : dv_header525), c, buf);
 369             buf += 72; /* unused bytes */
 370
 371             /* DV subcode: 2DIFs */
 372             for (j = 0; j < 2; j++) {
 373                 buf += dv_write_dif_id(dv_sect_subcode, chan, i, j, buf);
 374                 for (k = 0; k < 6; k++) {
 375                     buf += dv_write_ssyb_id(k, (i < c->sys->difseg_size/2), buf);
 376                     buf += dv_write_pack(dv_ssyb_packs_dist[i][k], c, buf);
 377                 }
 378                 buf += 29; /* unused bytes */
 379             }
 380
 381             /* DV VAUX: 3DIFs */
 382             for (j = 0; j < 3; j++) {
 383                 buf += dv_write_dif_id(dv_sect_vaux, chan, i, j, buf);
 384                 for (k = 0; k < 15 ; k++)
 385                     buf += dv_write_pack(dv_vaux_packs_dist[i][k], c, buf);
 386                 buf += 2; /* unused bytes */
 387             }
 388
 389             /* DV Audio/Video: 135 Video DIFs + 9 Audio DIFs */
 390             for (j = 0; j < 135; j++) {
 391                 if (j%15 == 0) {
 392                     memset(buf, 0xff, 80);
 393                     buf += dv_write_dif_id(dv_sect_audio, chan, i, j/15, buf);
 394                     buf += 77; /* audio control & shuffled PCM audio */
 395                 }
 396                 buf += dv_write_dif_id(dv_sect_video, chan, i, j, buf);
 397                 buf += 77; /* 1 video macro block: 1 bytes control
 398                               4 * 14 bytes Y 8x8 data
 399                               10 bytes Cr 8x8 data
 400                               10 bytes Cb 8x8 data */
 401             }
 402         }
 403     }
 404 }
 405
 406 static void dv_inject_audio(DVMuxContext *c, const uint8_t* pcm, int channel, uint8_t* frame_ptr)
 407 {
 408     int i, j, d, of, size;
 409     size = 4 * dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames);
 410     frame_ptr += channel * c->sys->difseg_size * 150 * 80;
 411     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
 412        frame_ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
 413        for (j = 0; j < 9; j++) {
 414           dv_write_pack(dv_aaux_packs_dist[i][j], c, &frame_ptr[3]);
 415           for (d = 8; d < 80; d+=2) {
 416              of = c->sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * c->sys->audio_stride;
 417              if (of*2 >= size)
 418                  continue;
 419
 420              frame_ptr[d] = pcm[of*2+1]; // FIXME: may be we have to admit
 421              frame_ptr[d+1] = pcm[of*2]; //        that DV is a big endian PCM
 422           }
 423           frame_ptr += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
 424        }
 425     }
 426 }
 427
 428 static void dv_inject_video(DVMuxContext *c, const uint8_t* video_data, uint8_t* frame_ptr)
 429 {
 430     int chan, i, j;
 431     int ptr = 0;
 432
 433     for (chan = 0; chan < c->sys->n_difchan; chan++) {
 434         for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
 435             ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
 436             for (j = 0; j < 135; j++) {
 437                 if (j%15 == 0)
 438                     ptr += 80; /* skip Audio DIF */
 439                 ptr += 3;
 440                 memcpy(frame_ptr + ptr, video_data + ptr, 77);
 441                 ptr += 77;
 442             }
 443         }
 444     }
 445 }
 446
 447 /*
 448  * This is the dumbest implementation of all -- it simply looks at
 449  * a fixed offset and if pack isn't there -- fails. We might want
 450  * to have a fallback mechanism for complete search of missing packs.
 451  */
 452 static const uint8_t* dv_extract_pack(uint8_t* frame, enum dv_pack_type t)
 453 {
 454     int offs;
 455
 456     switch (t) {
 457     case dv_audio_source:
 458           offs = (80*6 + 80*16*3 + 3);
 459           break;
 460     case dv_audio_control:
 461           offs = (80*6 + 80*16*4 + 3);
 462           break;
 463     case dv_video_control:
 464           offs = (80*5 + 48 + 5);
 465           break;
 466     default:
 467           return NULL;
 468     }
 469
 470     return (frame[offs] == t ? &frame[offs] : NULL);
 471 }
 472
 473 /*
 474  * There's a couple of assumptions being made here:
 475  * 1. By default we silence erroneous (0x8000/16bit 0x800/12bit) audio samples.
 476  *    We can pass them upwards when ffmpeg will be ready to deal with them.
 477  * 2. We don't do software emphasis.
 478  * 3. Audio is always returned as 16bit linear samples: 12bit nonlinear samples
 479  *    are converted into 16bit linear ones.
 480  */
 481 static int dv_extract_audio(uint8_t* frame, uint8_t* pcm, uint8_t* pcm2,
 482                             const DVprofile *sys)
 483 {
 484     int size, chan, i, j, d, of, smpls, freq, quant, half_ch;
 485     uint16_t lc, rc;
 486     const uint8_t* as_pack;
 487
 488     as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
 489     if (!as_pack)    /* No audio ? */
 490         return 0;
 491
 492     smpls = as_pack[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min. samples */
 493     freq = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48KHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32 kHz */
 494     quant = as_pack[4] & 0x07; /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
 495
 496     if (quant > 1)
 497         return -1; /* Unsupported quantization */
 498
 499     size = (sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */
 500     half_ch = sys->difseg_size/2;
 501
 502     /* for each DIF channel */
 503     for (chan = 0; chan < sys->n_difchan; chan++) {
 504         /* for each DIF segment */
 505         for (i = 0; i < sys->difseg_size; i++) {
 506             frame += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
 507             if (quant == 1 && i == half_ch) {
 508                 /* next stereo channel (12bit mode only) */
 509                 if (!pcm2)
 510                     break;
 511                 else
 512                     pcm = pcm2;
 513             }
 514
 515             /* for each AV sequence */
 516             for (j = 0; j < 9; j++) {
 517                 for (d = 8; d < 80; d += 2) {
 518                     if (quant == 0) {  /* 16bit quantization */
 519                         of = sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * sys->audio_stride;
 520                         if (of*2 >= size)
 521                             continue;
 522
 523                         pcm[of*2] = frame[d+1]; // FIXME: may be we have to admit
 524                         pcm[of*2+1] = frame[d]; //        that DV is a big endian PCM
 525                         if (pcm[of*2+1] == 0x80 && pcm[of*2] == 0x00)
 526                             pcm[of*2+1] = 0;
 527                     } else {           /* 12bit quantization */
 528                         lc = ((uint16_t)frame[d] << 4) |
 529                              ((uint16_t)frame[d+2] >> 4);
 530                         rc = ((uint16_t)frame[d+1] << 4) |
 531                              ((uint16_t)frame[d+2] & 0x0f);
 532                         lc = (lc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(lc));
 533                         rc = (rc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(rc));
 534
 535                         of = sys->audio_shuffle[i%half_ch][j] + (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
 536                         if (of*2 >= size)
 537                             continue;
 538
 539                         pcm[of*2] = lc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
 540                         pcm[of*2+1] = lc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
 541                         of = sys->audio_shuffle[i%half_ch+half_ch][j] +
 542                             (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
 543                         pcm[of*2] = rc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
 544                         pcm[of*2+1] = rc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
 545                         ++d;
 546                     }
 547                 }
 548
 549                 frame += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
 550             }
 551         }
 552
 553         /* next stereo channel (50Mbps only) */
 554         if(!pcm2)
 555             break;
 556         pcm = pcm2;
 557     }
 558
 559     return size;
 560 }
 561
 562 static int dv_extract_audio_info(DVDemuxContext* c, uint8_t* frame)
 563 {
 564     const uint8_t* as_pack;
 565     int freq, stype, smpls, quant, i, ach;
 566
 567     as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
 568     if (!as_pack || !c->sys) {    /* No audio ? */
 569         c->ach = 0;
 570         return 0;
 571     }
 572
 573     smpls = as_pack[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min. samples */
 574     freq = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48KHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32 kHz */
 575     stype = (as_pack[3] & 0x1f); /* 0 - 2CH, 2 - 4CH */
 576     quant = as_pack[4] & 0x07; /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
 577
 578     /* note: ach counts PAIRS of channels (i.e. stereo channels) */
 579     ach = (stype == 2 || (quant && (freq == 2))) ? 2 : 1;
 580
 581     /* Dynamic handling of the audio streams in DV */
 582     for (i=0; i<ach; i++) {
 583        if (!c->ast[i]) {
 584            c->ast[i] = av_new_stream(c->fctx, 0);
 585            if (!c->ast[i])
 586                break;
 587            av_set_pts_info(c->ast[i], 64, 1, 30000);
 588            c->ast[i]->codec->codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 589            c->ast[i]->codec->codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 590
 591            av_init_packet(&c->audio_pkt[i]);
 592            c->audio_pkt[i].size     = 0;
 593            c->audio_pkt[i].data     = c->audio_buf[i];
 594            c->audio_pkt[i].stream_index = c->ast[i]->index;
 595            c->audio_pkt[i].flags |= PKT_FLAG_KEY;
 596        }
 597        c->ast[i]->codec->sample_rate = dv_audio_frequency[freq];
 598        c->ast[i]->codec->channels = 2;
 599        c->ast[i]->codec->bit_rate = 2 * dv_audio_frequency[freq] * 16;
 600        c->ast[i]->start_time = 0;
 601     }
 602     c->ach = i;
 603
 604     return (c->sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */;
 605 }
 606
 607 static int dv_extract_video_info(DVDemuxContext *c, uint8_t* frame)
 608 {
 609     const uint8_t* vsc_pack;
 610     AVCodecContext* avctx;
 611     int apt, is16_9;
 612     int size = 0;
 613
 614     if (c->sys) {
 615         avctx = c->vst->codec;
 616
 617         av_set_pts_info(c->vst, 64, c->sys->frame_rate_base, c->sys->frame_rate);
 618         avctx->time_base= (AVRational){c->sys->frame_rate_base, c->sys->frame_rate};
 619         if(!avctx->width){
 620             avctx->width = c->sys->width;
 621             avctx->height = c->sys->height;
 622         }
 623         avctx->pix_fmt = c->sys->pix_fmt;
 624
 625         /* finding out SAR is a little bit messy */
 626         vsc_pack = dv_extract_pack(frame, dv_video_control);
 627         apt = frame[4] & 0x07;
 628         is16_9 = (vsc_pack && ((vsc_pack[2] & 0x07) == 0x02 ||
 629                                (!apt && (vsc_pack[2] & 0x07) == 0x07)));
 630         avctx->sample_aspect_ratio = c->sys->sar[is16_9];
 631         avctx->bit_rate = av_rescale(c->sys->frame_size * 8,
 632                                      c->sys->frame_rate,
 633                                      c->sys->frame_rate_base);
 634         size = c->sys->frame_size;
 635     }
 636     return size;
 637 }
 638
 639 /*
 640  * The following 6 functions constitute our interface to the world
 641  */
 642
 643 int dv_assemble_frame(DVMuxContext *c, AVStream* st,
 644                       const uint8_t* data, int data_size, uint8_t** frame)
 645 {
 646     uint8_t pcm[8192];
 647     int i;
 648
 649     *frame = &c->frame_buf[0];
 650     if (c->has_audio && c->has_video &&
 651         (c->has_audio == -1 || c->has_audio == c->n_ast)) {
 652         /* must be a stale frame */
 653         dv_format_frame(c, *frame);
 654         c->frames++;
 655         if (c->has_audio > 0)
 656             c->has_audio = 0;
 657         c->has_video = 0;
 658     }
 659
 660     if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
 661         /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
 662         if (c->has_video)
 663             av_log(st->codec, AV_LOG_ERROR, "Can't process DV frame #%d. Insufficient audio data or severe sync problem.\n", c->frames);
 664
 665         dv_inject_video(c, data, *frame);
 666         c->has_video = 1;
 667         data_size = 0;
 668         if (c->has_audio < 0)
 669             goto out;
 670     }
 671
 672     for (i = 0; i < c->n_ast; i++) {
 673         int reqasize, fsize;
 674         if (st != c->ast[i])
 675             continue;
 676         reqasize = 4 * dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames);
 677         fsize = fifo_size(&c->audio_data[i], c->audio_data[i].rptr);
 678         if (st->codec->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO ||
 679             (c->has_video && fsize >= reqasize)) {
 680             if (fsize + data_size >= reqasize && (c->has_audio < c->n_ast)) {
 681                 if (fsize >= reqasize) {
 682                     fifo_read(&c->audio_data[i], &pcm[0], reqasize, &c->audio_data[i].rptr);
 683                 } else {
 684                     fifo_read(&c->audio_data[i], &pcm[0], fsize, &c->audio_data[i].rptr);
 685                     memcpy(&pcm[fsize], &data[0], reqasize - fsize);
 686                     data += reqasize - fsize;
 687                     data_size -= reqasize - fsize;
 688                 }
 689                 dv_inject_audio(c, &pcm[0], i, *frame);
 690                 c->has_audio += 1;
 691             }
 692             /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
 693             if (fifo_size(&c->audio_data[i], c->audio_data[i].rptr) + data_size >= 100*AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE)
 694                 av_log(st->codec, AV_LOG_ERROR, "Can't process DV frame #%d. Insufficient video data or severe sync problem.\n", c->frames);
 695             fifo_write(&c->audio_data[i], data, data_size, &c->audio_data[i].wptr);
 696         }
 697     }
 698 out:
 699     return ((c->has_audio == -1 || c->has_audio == c->n_ast) && c->has_video) ? c->sys->frame_size : 0;
 700 }
 701
 702 DVMuxContext* dv_init_mux(AVFormatContext* s)
 703 {
 704     DVMuxContext *c;
 705     AVStream *vst = NULL;
 706     int i;
 707
 708     /* we support at most 1 video and 2 audio streams */
 709     if (s->nb_streams > 3)
 710         return NULL;
 711
 712     c = av_mallocz(sizeof(DVMuxContext));
 713     if (!c)
 714         return NULL;
 715
 716     c->n_ast = 0;
 717     c->ast[0] = c->ast[1] = NULL;
 718
 719     /* We have to sort out where audio and where video stream is */
 720     for (i=0; i<s->nb_streams; i++) {
 721          switch (s->streams[i]->codec->codec_type) {
 722          case CODEC_TYPE_VIDEO:
 723                vst = s->streams[i];
 724                break;
 725          case CODEC_TYPE_AUDIO:
 726              c->ast[c->n_ast++] = s->streams[i];
 727              break;
 728          default:
 729                goto bail_out;
 730          }
 731     }
 732
 733     /* Some checks -- DV format is very picky about its incoming streams */
 734     if (!vst || vst->codec->codec_id != CODEC_ID_DVVIDEO)
 735         goto bail_out;
 736     for (i=0; i<c->n_ast; i++) {
 737         if (c->ast[i] && (c->ast[i]->codec->codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE ||
 738                           c->ast[i]->codec->sample_rate != 48000 ||
 739                           c->ast[i]->codec->channels != 2))
 740             goto bail_out;
 741     }
 742     c->sys = dv_codec_profile(vst->codec);
 743     if (!c->sys)
 744         goto bail_out;
 745
 746     if((c->n_ast > 1) && (c->sys->n_difchan < 2)) {
 747         /* only 1 stereo pair is allowed in 25Mbps mode */
 748         goto bail_out;
 749     }
 750
 751     /* Ok, everything seems to be in working order */
 752     c->frames = 0;
 753     c->has_audio = c->n_ast ? 0 : -1;
 754     c->has_video = 0;
 755     c->start_time = (time_t)s->timestamp;
 756     c->aspect = 0; /* 4:3 is the default */
 757     if ((int)(av_q2d(vst->codec->sample_aspect_ratio) * vst->codec->width / vst->codec->height * 10) == 17) /* 16:9 */
 758         c->aspect = 0x07;
 759
 760     for (i=0; i<c->n_ast; i++) {
 761         if (c->ast[i] && fifo_init(&c->audio_data[i], 100*AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) < 0) {
 762             while (i>0) {
 763                 i--;
 764                 fifo_free(&c->audio_data[i]);
 765             }
 766             goto bail_out;
 767         }
 768     }
 769
 770     dv_format_frame(c, &c->frame_buf[0]);
 771
 772     return c;
 773
 774 bail_out:
 775     av_free(c);
 776     return NULL;
 777 }
 778
 779 void dv_delete_mux(DVMuxContext *c)
 780 {
 781     int i;
 782     for (i=0; i < c->n_ast; i++)
 783         fifo_free(&c->audio_data[i]);
 784 }
 785
 786 DVDemuxContext* dv_init_demux(AVFormatContext *s)
 787 {
 788     DVDemuxContext *c;
 789
 790     c = av_mallocz(sizeof(DVDemuxContext));
 791     if (!c)
 792         return NULL;
 793
 794     c->vst = av_new_stream(s, 0);
 795     if (!c->vst) {
 796         av_free(c);
 797         return NULL;
 798     }
 799
 800     c->sys = NULL;
 801     c->fctx = s;
 802     c->ast[0] = c->ast[1] = NULL;
 803     c->ach = 0;
 804     c->frames = 0;
 805     c->abytes = 0;
 806
 807     c->vst->codec->codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 808     c->vst->codec->codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 809     c->vst->codec->bit_rate = 25000000;
 810     c->vst->start_time = 0;
 811
 812     return c;
 813 }
 814
 815 int dv_get_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt)
 816 {
 817     int size = -1;
 818     int i;
 819
 820     for (i=0; i<c->ach; i++) {
 821        if (c->ast[i] && c->audio_pkt[i].size) {
 822            *pkt = c->audio_pkt[i];
 823            c->audio_pkt[i].size = 0;
 824            size = pkt->size;
 825            break;
 826        }
 827     }
 828
 829     return size;
 830 }
 831
 832 int dv_produce_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt,
 833                       uint8_t* buf, int buf_size)
 834 {
 835     int size, i;
 836
 837     if (buf_size < DV_PROFILE_BYTES ||
 838         !(c->sys = dv_frame_profile(buf)) ||
 839         buf_size < c->sys->frame_size) {
 840           return -1;   /* Broken frame, or not enough data */
 841     }
 842
 843     /* Queueing audio packet */
 844     /* FIXME: in case of no audio/bad audio we have to do something */
 845     size = dv_extract_audio_info(c, buf);
 846     for (i=0; i<c->ach; i++) {
 847        c->audio_pkt[i].size = size;
 848        c->audio_pkt[i].pts  = c->abytes * 30000*8 / c->ast[i]->codec->bit_rate;
 849     }
 850     dv_extract_audio(buf, c->audio_buf[0], c->audio_buf[1], c->sys);
 851     c->abytes += size;
 852
 853     /* Now it's time to return video packet */
 854     size = dv_extract_video_info(c, buf);
 855     av_init_packet(pkt);
 856     pkt->data     = buf;
 857     pkt->size     = size;
 858     pkt->flags   |= PKT_FLAG_KEY;
 859     pkt->stream_index = c->vst->id;
 860     pkt->pts      = c->frames;
 861
 862     c->frames++;
 863
 864     return size;
 865 }
 866
 867 static int64_t dv_frame_offset(AVFormatContext *s, DVDemuxContext *c,
 868                               int64_t timestamp, int flags)
 869 {
 870     // FIXME: sys may be wrong if last dv_read_packet() failed (buffer is junk)
 871     const DVprofile* sys = dv_codec_profile(c->vst->codec);
 872     int64_t offset;
 873     int64_t size = url_fsize(&s->pb);
 874     int64_t max_offset = ((size-1) / sys->frame_size) * sys->frame_size;
 875
 876     offset = sys->frame_size * timestamp;
 877
 878     if (offset > max_offset) offset = max_offset;
 879     else if (offset < 0) offset = 0;
 880
 881     return offset;
 882 }
 883
 884 void dv_flush_audio_packets(DVDemuxContext *c)
 885 {
 886     c->audio_pkt[0].size = c->audio_pkt[1].size = 0;
 887 }
 888
 889 /************************************************************
 890  * Implementation of the easiest DV storage of all -- raw DV.
 891  ************************************************************/
 892
 893 typedef struct RawDVContext {
 894     DVDemuxContext* dv_demux;
 895     uint8_t         buf[DV_MAX_FRAME_SIZE];
 896 } RawDVContext;
 897
 898 static int dv_read_header(AVFormatContext *s,
 899                           AVFormatParameters *ap)
 900 {
 901     RawDVContext *c = s->priv_data;
 902
 903     c->dv_demux = dv_init_demux(s);
 904     if (!c->dv_demux)
 905         return -1;
 906
 907     if (get_buffer(&s->pb, c->buf, DV_PROFILE_BYTES) <= 0 ||
 908         url_fseek(&s->pb, -DV_PROFILE_BYTES, SEEK_CUR) < 0)
 909         return AVERROR_IO;
 910
 911     c->dv_demux->sys = dv_frame_profile(c->buf);
 912     s->bit_rate = av_rescale(c->dv_demux->sys->frame_size * 8,
 913                              c->dv_demux->sys->frame_rate,
 914                              c->dv_demux->sys->frame_rate_base);
 915
 916     return 0;
 917 }
 918
 919
 920 static int dv_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 921 {
 922     int size;
 923     RawDVContext *c = s->priv_data;
 924
 925     size = dv_get_packet(c->dv_demux, pkt);
 926
 927     if (size < 0) {
 928         size = c->dv_demux->sys->frame_size;
 929         if (get_buffer(&s->pb, c->buf, size) <= 0)
 930             return AVERROR_IO;
 931
 932         size = dv_produce_packet(c->dv_demux, pkt, c->buf, size);
 933     }
 934
 935     return size;
 936 }
 937
 938 static int dv_read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index,
 939                        int64_t timestamp, int flags)
 940 {
 941     RawDVContext *r = s->priv_data;
 942     DVDemuxContext *c = r->dv_demux;
 943     int64_t offset= dv_frame_offset(s, c, timestamp, flags);
 944
 945     c->frames= offset / c->sys->frame_size;
 946     if (c->ach)
 947         c->abytes= av_rescale(c->frames,
 948                           c->ast[0]->codec->bit_rate * (int64_t)c->sys->frame_rate_base,
 949                           8*c->sys->frame_rate);
 950
 951     dv_flush_audio_packets(c);
 952     return url_fseek(&s->pb, offset, SEEK_SET);
 953 }
 954
 955 static int dv_read_close(AVFormatContext *s)
 956 {
 957     RawDVContext *c = s->priv_data;
 958     av_free(c->dv_demux);
 959     return 0;
 960 }
 961
 962 #ifdef CONFIG_MUXERS
 963 static int dv_write_header(AVFormatContext *s)
 964 {
 965     s->priv_data = dv_init_mux(s);
 966     if (!s->priv_data) {
 967         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't initialize DV format!\n"
 968                     "Make sure that you supply exactly two streams:\n"
 969                     "     video: 25fps or 29.97fps, audio: 2ch/48Khz/PCM\n"
 970                     "     (50Mbps allows an optional second audio stream)\n");
 971         return -1;
 972     }
 973     return 0;
 974 }
 975
 976 static int dv_write_packet(struct AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 977 {
 978     uint8_t* frame;
 979     int fsize;
 980
 981     fsize = dv_assemble_frame((DVMuxContext *)s->priv_data, s->streams[pkt->stream_index],
 982                               pkt->data, pkt->size, &frame);
 983     if (fsize > 0) {
 984         put_buffer(&s->pb, frame, fsize);
 985         put_flush_packet(&s->pb);
 986     }
 987     return 0;
 988 }
 989
 990 /*
 991  * We might end up with some extra A/V data without matching counterpart.
 992  * E.g. video data without enough audio to write the complete frame.
 993  * Currently we simply drop the last frame. I don't know whether this
 994  * is the best strategy of all
 995  */
 996 static int dv_write_trailer(struct AVFormatContext *s)
 997 {
 998     dv_delete_mux((DVMuxContext *)s->priv_data);
 999     return 0;
1000 }
1001 #endif /* CONFIG_MUXERS */
1002
1003 #ifdef CONFIG_DV_DEMUXER
1004 AVInputFormat dv_demuxer = {
1005     "dv",
1006     "DV video format",
1007     sizeof(RawDVContext),
1008     NULL,
1009     dv_read_header,
1010     dv_read_packet,
1011     dv_read_close,
1012     dv_read_seek,
1013     .extensions = "dv,dif",
1014 };
1015 #endif
1016 #ifdef CONFIG_DV_MUXER
1017 AVOutputFormat dv_muxer = {
1018     "dv",
1019     "DV video format",
1020     NULL,
1021     "dv",
1022     sizeof(DVMuxContext),
1023     CODEC_ID_PCM_S16LE,
1024     CODEC_ID_DVVIDEO,
1025     dv_write_header,
1026     dv_write_packet,
1027     dv_write_trailer,
1028 };
1029 #endif