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

   1 /*
   2  * General DV muxer/demuxer
   3  * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnick
   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  * This library is free software; you can redistribute it and/or
  12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  13  * License as published by the Free Software Foundation; either
  14  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  15  *
  16  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  19  * Lesser General Public License for more details.
  20  *
  21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  22  * License along with this library; if not, write to the Free Software
  23  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  24  */
  25 #include <time.h>
  26 #include "avformat.h"
  27 #include "dvdata.h"
  28 #include "dv.h"
  29
  30 struct DVDemuxContext {
  31     AVFormatContext* fctx;
  32     AVStream*        vst;
  33     AVStream*        ast[2];
  34     AVPacket         audio_pkt[2];
  35     int              ach;
  36     int              frames;
  37     uint64_t         abytes;
  38 };
  39
  40 struct DVMuxContext {
  41     const DVprofile*  sys;    /* Current DV profile. E.g.: 525/60, 625/50 */
  42     uint8_t     frame_buf[144000]; /* frame under contruction */
  43     FifoBuffer  audio_data;   /* Fifo for storing excessive amounts of PCM */
  44     int         frames;       /* Number of a current frame */
  45     time_t      start_time;   /* Start time of recording */
  46     uint8_t     aspect;       /* Aspect ID 0 - 4:3, 7 - 16:9 */
  47     int         has_audio;    /* frame under contruction has audio */
  48     int         has_video;    /* frame under contruction has video */
  49 };
  50
  51 enum dv_section_type {
  52      dv_sect_header  = 0x1f,
  53      dv_sect_subcode = 0x3f,
  54      dv_sect_vaux    = 0x56,
  55      dv_sect_audio   = 0x76,
  56      dv_sect_video   = 0x96,
  57 };
  58
  59 enum dv_pack_type {
  60      dv_header525     = 0x3f, /* see dv_write_pack for important details on */
  61      dv_header625     = 0xbf, /* these two packs */
  62      dv_timecode      = 0x13,
  63      dv_audio_source  = 0x50,
  64      dv_audio_control = 0x51,
  65      dv_audio_recdate = 0x52,
  66      dv_audio_rectime = 0x53,
  67      dv_video_source  = 0x60,
  68      dv_video_control = 0x61,
  69      dv_viedo_recdate = 0x62,
  70      dv_video_rectime = 0x63,
  71      dv_unknown_pack  = 0xff,
  72 };
  73
  74
  75
  76 /*
  77  * The reason why the following three big ugly looking tables are
  78  * here is my lack of DV spec IEC 61834. The tables were basically
  79  * constructed to make code that places packs in SSYB, VAUX and
  80  * AAUX blocks very simple and table-driven. They conform to the
  81  * SMPTE 314M and the output of my personal DV camcorder, neither
  82  * of which is sufficient for a reliable DV stream producing. Thus
  83  * while code is still in development I'll be gathering input from
  84  * people with different DV equipment and modifying the tables to
  85  * accommodate all the quirks. Later on, if possible, some of them
  86  * will be folded into smaller tables and/or switch-if logic. For
  87  * now, my only excuse is -- they don't eat up that much of a space.
  88  */
  89
  90 static const int dv_ssyb_packs_dist[12][6] = {
  91     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
  92     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
  93     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
  94     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
  95     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
  96     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
  97     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
  98     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
  99     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 100     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 101     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 102     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
 103 };
 104
 105 static const int dv_vaux_packs_dist[12][15] = {
 106     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 107       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 108     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 109       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 110     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 111       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 112     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 113       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 114     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 115       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 116     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 117       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 118     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 119       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 120     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 121       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 122     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 123       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 124     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 125       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 126     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 127       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 128     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
 129       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
 130 };
 131
 132 static const int dv_aaux_packs_dist[12][9] = {
 133     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 134     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 135     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 136     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 137     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 138     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 139     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 140     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 141     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 142     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 143     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
 144     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
 145 };
 146
 147 static inline uint16_t dv_audio_12to16(uint16_t sample)
 148 {
 149     uint16_t shift, result;
 150
 151     sample = (sample < 0x800) ? sample : sample | 0xf000;
 152     shift = (sample & 0xf00) >> 8;
 153
 154     if (shift < 0x2 || shift > 0xd) {
 155         result = sample;
 156     } else if (shift < 0x8) {
 157         shift--;
 158         result = (sample - (256 * shift)) << shift;
 159     } else {
 160         shift = 0xe - shift;
 161         result = ((sample + ((256 * shift) + 1)) << shift) - 1;
 162     }
 163
 164     return result;
 165 }
 166
 167 static int dv_audio_frame_size(const DVprofile* sys, int frame)
 168 {
 169     return sys->audio_samples_dist[frame % (sizeof(sys->audio_samples_dist)/
 170                                             sizeof(sys->audio_samples_dist[0]))];
 171 }
 172
 173 static int dv_write_pack(enum dv_pack_type pack_id, DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
 174 {
 175     struct tm tc;
 176     time_t ct;
 177     int ltc_frame;
 178
 179     buf[0] = (uint8_t)pack_id;
 180     switch (pack_id) {
 181     case dv_header525: /* I can't imagine why these two weren't defined as real */
 182     case dv_header625: /* packs in SMPTE314M -- they definitely look like ones */
 183           buf[1] = 0xf8 |               /* reserved -- always 1 */
 184                    (0 & 0x07);          /* APT: Track application ID */
 185           buf[2] = (0 << 7)    | /* TF1: audio data is 0 - valid; 1 - invalid */
 186                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
 187                    (0 & 0x07);   /* AP1: Audio application ID */
 188           buf[3] = (0 << 7)    | /* TF2: video data is 0 - valid; 1 - invalid */
 189                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
 190                    (0 & 0x07);   /* AP2: Video application ID */
 191           buf[4] = (0 << 7)    | /* TF3: subcode(SSYB) is 0 - valid; 1 - invalid */
 192                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
 193                    (0 & 0x07);   /* AP3: Subcode application ID */
 194           break;
 195     case dv_timecode:
 196           ct = (time_t)(c->frames / ((float)c->sys->frame_rate /
 197                                      (float)c->sys->frame_rate_base));
 198           localtime_r(&ct, &tc);
 199           /*
 200            * LTC drop-frame frame counter drops two frames (0 and 1) every
 201            * minute, unless it is exactly divisible by 10
 202            */
 203           ltc_frame = (c->frames + 2*ct/60 - 2*ct/600) % c->sys->ltc_divisor;
 204           buf[1] = (0 << 7) | /* Color fame: 0 - unsync; 1 - sync mode */
 205                    (1 << 6) | /* Drop frame timecode: 0 - nondrop; 1 - drop */
 206                    ((ltc_frame / 10) << 4) | /* Tens of frames */
 207                    (ltc_frame % 10);         /* Units of frames */
 208           buf[2] = (1 << 7) | /* Biphase mark polarity correction: 0 - even; 1 - odd */
 209                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
 210                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
 211           buf[3] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF0 */
 212                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
 213                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
 214           buf[4] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF2 */
 215                    (1 << 6) | /* Binary group flag BGF1 */
 216                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
 217                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
 218           break;
 219     case dv_audio_source:  /* AAUX source pack */
 220           buf[1] = (0 << 7) | /* locked mode       */
 221                    (1 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 222                    (dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames) -
 223                     c->sys->audio_min_samples[0]);
 224                               /* # of samples      */
 225           buf[2] = (0 << 7) | /* multi-stereo      */
 226                    (0 << 5) | /* #of audio channels per block: 0 -- 1 channel */
 227                    (0 << 4) | /* pair bit: 0 -- one pair of channels */
 228                     0;        /* audio mode        */
 229           buf[3] = (1 << 7) | /* res               */
 230                    (1 << 6) | /* multi-language flag */
 231                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
 232                     0;        /* definition: 0 -- SD (525/625) */
 233           buf[4] = (1 << 7) | /* emphasis: 1 -- off */
 234                    (0 << 6) | /* emphasis time constant: 0 -- reserved */
 235                    (0 << 3) | /* frequency: 0 -- 48Khz, 1 -- 44,1Khz, 2 -- 32Khz */
 236                     0;        /* quantization: 0 -- 16bit linear, 1 -- 12bit nonlinear */
 237           break;
 238     case dv_audio_control:
 239           buf[1] = (0 << 6) | /* copy protection: 0 -- unrestricted */
 240                    (1 << 4) | /* input source: 1 -- digital input */
 241                    (3 << 2) | /* compression: 3 -- no information */
 242                     0;        /* misc. info/SMPTE emphasis off */
 243           buf[2] = (1 << 7) | /* recording start point: 1 -- no */
 244                    (1 << 6) | /* recording end point: 1 -- no */
 245                    (1 << 3) | /* recording mode: 1 -- original */
 246                     7;
 247           buf[3] = (1 << 7) | /* direction: 1 -- forward */
 248                     0x20;     /* speed */
 249           buf[4] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
 250                     0x7f;     /* genre category */
 251           break;
 252     case dv_audio_recdate:
 253     case dv_viedo_recdate:  /* VAUX recording date */
 254           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames /
 255                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
 256           localtime_r(&ct, &tc);
 257           buf[1] = 0xff; /* ds, tm, tens of time zone, units of time zone */
 258                          /* 0xff is very likely to be "unknown" */
 259           buf[2] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 260                    ((tc.tm_mday / 10) << 4) | /* Tens of day */
 261                    (tc.tm_mday % 10);         /* Units of day */
 262           buf[3] = /* we set high 4 bits to 0, shouldn't we set them to week? */
 263                    (tc.tm_mon % 10);         /* Units of month */
 264           buf[4] = (((tc.tm_year % 100) / 10) << 4) | /* Tens of year */
 265                    (tc.tm_year % 10);                 /* Units of year */
 266           break;
 267     case dv_audio_rectime:  /* AAUX recording time */
 268     case dv_video_rectime:  /* VAUX recording time */
 269           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames /
 270                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
 271           localtime_r(&ct, &tc);
 272           buf[1] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 273                    0x3f; /* tens of frame, units of frame: 0x3f - "unknown" ? */
 274           buf[2] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
 275                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
 276                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
 277           buf[3] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
 278                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
 279                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
 280           buf[4] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 281                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
 282                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
 283           break;
 284     case dv_video_source:
 285           buf[1] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
 286           buf[2] = (1 << 7) | /* B/W: 0 - b/w, 1 - color */
 287                    (1 << 6) | /* following CLF is valid - 0, invalid - 1 */
 288                    (3 << 4) | /* CLF: color frames id (see ITU-R BT.470-4) */
 289                    0xf; /* reserved -- always 1 */
 290           buf[3] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
 291                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
 292                    0; /* signal type video compression */
 293           buf[4] = 0xff; /* VISC: 0xff -- no information */
 294           break;
 295     case dv_video_control:
 296           buf[1] = (0 << 6) | /* Copy generation management (CGMS) 0 -- free */
 297                    0x3f; /* reserved -- always 1 */
 298           buf[2] = 0xc8 | /* reserved -- always b11001xxx */
 299                    c->aspect;
 300           buf[3] = (1 << 7) | /* Frame/field flag 1 -- frame, 0 -- field */
 301                    (1 << 6) | /* First/second field flag 0 -- field 2, 1 -- field 1 */
 302                    (1 << 5) | /* Frame change flag 0 -- same picture as before, 1 -- different */
 303                    (1 << 4) | /* 1 - interlaced, 0 - noninterlaced */
 304                    0xc; /* reserved -- always b1100 */
 305           buf[4] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
 306           break;
 307     default:
 308           buf[1] = buf[2] = buf[3] = buf[4] = 0xff;
 309     }
 310     return 5;
 311 }
 312
 313 static inline int dv_write_dif_id(enum dv_section_type t, uint8_t seq_num,
 314                                   uint8_t dif_num, uint8_t* buf)
 315 {
 316     buf[0] = (uint8_t)t;    /* Section type */
 317     buf[1] = (seq_num<<4) | /* DIF seq number 0-9 for 525/60; 0-11 for 625/50 */
 318              (0 << 3) |     /* FSC: for 50Mb/s 0 - first channel; 1 - second */
 319              7;             /* reserved -- always 1 */
 320     buf[2] = dif_num;       /* DIF block number Video: 0-134, Audio: 0-8 */
 321     return 3;
 322 }
 323
 324 static inline int dv_write_ssyb_id(uint8_t syb_num, uint8_t fr, uint8_t* buf)
 325 {
 326     if (syb_num == 0 || syb_num == 6) {
 327         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
 328                  (0<<4)  | /* AP3 (Subcode application ID) */
 329                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
 330     }
 331     else if (syb_num == 11) {
 332         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
 333                  0x7f;     /* reserved -- always 1 */
 334     }
 335     else {
 336         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
 337                  (0<<4)  | /* APT (Track application ID) */
 338                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
 339     }
 340     buf[1] = 0xf0 |            /* reserved -- always 1 */
 341              (syb_num & 0x0f); /* SSYB number 0 - 11   */
 342     buf[2] = 0xff;             /* reserved -- always 1 */
 343     return 3;
 344 }
 345
 346 static void dv_format_frame(DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
 347 {
 348     int i, j, k;
 349
 350     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
 351        memset(buf, 0xff, 80 * 6); /* First 6 DIF blocks are for control data */
 352
 353        /* DV header: 1DIF */
 354        buf += dv_write_dif_id(dv_sect_header, i, 0, buf);
 355        buf += dv_write_pack((c->sys->dsf ? dv_header625 : dv_header525), c, buf);
 356        buf += 72; /* unused bytes */
 357
 358        /* DV subcode: 2DIFs */
 359        for (j = 0; j < 2; j++) {
 360           buf += dv_write_dif_id( dv_sect_subcode, i, j, buf);
 361           for (k = 0; k < 6; k++) {
 362              buf += dv_write_ssyb_id(k, (i < c->sys->difseg_size/2), buf);
 363              buf += dv_write_pack(dv_ssyb_packs_dist[i][k], c, buf);
 364           }
 365           buf += 29; /* unused bytes */
 366        }
 367
 368        /* DV VAUX: 3DIFs */
 369        for (j = 0; j < 3; j++) {
 370           buf += dv_write_dif_id(dv_sect_vaux, i, j, buf);
 371           for (k = 0; k < 15 ; k++)
 372              buf += dv_write_pack(dv_vaux_packs_dist[i][k], c, buf);
 373           buf += 2; /* unused bytes */
 374        }
 375
 376        /* DV Audio/Video: 135 Video DIFs + 9 Audio DIFs */
 377        for (j = 0; j < 135; j++) {
 378             if (j%15 == 0) {
 379                 buf += dv_write_dif_id(dv_sect_audio, i, j/15, buf);
 380                 buf += dv_write_pack(dv_aaux_packs_dist[i][j/15], c, buf);
 381                 buf += 72; /* shuffled PCM audio */
 382             }
 383             buf += dv_write_dif_id(dv_sect_video, i, j, buf);
 384             buf += 77; /* 1 video macro block: 1 bytes control
 385                                                4 * 14 bytes Y 8x8 data
 386                                                    10 bytes Cr 8x8 data
 387                                                    10 bytes Cb 8x8 data */
 388        }
 389     }
 390 }
 391
 392 static void dv_inject_audio(DVMuxContext *c, const uint8_t* pcm, uint8_t* frame_ptr)
 393 {
 394     int i, j, d, of;
 395     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
 396        frame_ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
 397        for (j = 0; j < 9; j++) {
 398           for (d = 8; d < 80; d+=2) {
 399              of = c->sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * c->sys->audio_stride;
 400              frame_ptr[d] = pcm[of*2+1]; // FIXME: may be we have to admit
 401              frame_ptr[d+1] = pcm[of*2]; //        that DV is a big endian PCM
 402           }
 403           frame_ptr += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
 404        }
 405     }
 406 }
 407
 408 static void dv_inject_video(DVMuxContext *c, const uint8_t* video_data, uint8_t* frame_ptr)
 409 {
 410     int i, j;
 411     int ptr = 0;
 412
 413     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
 414        ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
 415        for (j = 0; j < 135; j++) {
 416             if (j%15 == 0)
 417                 ptr += 80; /* skip Audio DIF */
 418             ptr += 3;
 419             memcpy(frame_ptr + ptr, video_data + ptr, 77);
 420             ptr += 77;
 421        }
 422     }
 423 }
 424
 425 /*
 426  * This is the dumbest implementation of all -- it simply looks at
 427  * a fixed offset and if pack isn't there -- fails. We might want
 428  * to have a fallback mechanism for complete search of missing packs.
 429  */
 430 static const uint8_t* dv_extract_pack(uint8_t* frame, enum dv_pack_type t)
 431 {
 432     int offs;
 433
 434     switch (t) {
 435     case dv_audio_source:
 436           offs = (80*6 + 80*16*3 + 3);
 437           break;
 438     case dv_audio_control:
 439           offs = (80*6 + 80*16*4 + 3);
 440           break;
 441     case dv_video_control:
 442           offs = (80*5 + 48 + 5);
 443           break;
 444     default:
 445           return NULL;
 446     }
 447
 448     return (frame[offs] == t ? &frame[offs] : NULL);
 449 }
 450
 451 /*
 452  * There's a couple of assumptions being made here:
 453  * 1. By default we silence erroneous (0x8000/16bit 0x800/12bit) audio samples.
 454  *    We can pass them upwards when ffmpeg will be ready to deal with them.
 455  * 2. We don't do software emphasis.
 456  * 3. Audio is always returned as 16bit linear samples: 12bit nonlinear samples
 457  *    are converted into 16bit linear ones.
 458  */
 459 static int dv_extract_audio(uint8_t* frame, uint8_t* pcm, uint8_t* pcm2)
 460 {
 461     int size, i, j, d, of, smpls, freq, quant, half_ch;
 462     uint16_t lc, rc;
 463     const DVprofile* sys;
 464     const uint8_t* as_pack;
 465
 466     as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
 467     if (!as_pack)    /* No audio ? */
 468         return 0;
 469
 470     sys = dv_frame_profile(frame);
 471     smpls = as_pack[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min. samples */
 472     freq = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48KHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32 kHz */
 473     quant = as_pack[4] & 0x07; /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
 474
 475     if (quant > 1)
 476         return -1; /* Unsupported quantization */
 477
 478     size = (sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */
 479     half_ch = sys->difseg_size/2;
 480
 481     /* for each DIF segment */
 482     for (i = 0; i < sys->difseg_size; i++) {
 483        frame += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
 484        if (quant == 1 && i == half_ch) {
 485            if (!pcm2)
 486                break;
 487            else
 488                pcm = pcm2;
 489        }
 490
 491        for (j = 0; j < 9; j++) {
 492           for (d = 8; d < 80; d += 2) {
 493              if (quant == 0) {  /* 16bit quantization */
 494                  of = sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * sys->audio_stride;
 495                  if (of*2 >= size)
 496                      continue;
 497
 498                  pcm[of*2] = frame[d+1]; // FIXME: may be we have to admit
 499                  pcm[of*2+1] = frame[d]; //        that DV is a big endian PCM
 500                  if (pcm[of*2+1] == 0x80 && pcm[of*2] == 0x00)
 501                      pcm[of*2+1] = 0;
 502               } else {           /* 12bit quantization */
 503                  lc = ((uint16_t)frame[d] << 4) |
 504                       ((uint16_t)frame[d+2] >> 4);
 505                  rc = ((uint16_t)frame[d+1] << 4) |
 506                       ((uint16_t)frame[d+2] & 0x0f);
 507                  lc = (lc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(lc));
 508                  rc = (rc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(rc));
 509
 510                  of = sys->audio_shuffle[i%half_ch][j] + (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
 511                  if (of*2 >= size)
 512                      continue;
 513
 514                  pcm[of*2] = lc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
 515                  pcm[of*2+1] = lc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
 516                  of = sys->audio_shuffle[i%half_ch+half_ch][j] +
 517                       (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
 518                  pcm[of*2] = rc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
 519                  pcm[of*2+1] = rc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
 520                  ++d;
 521               }
 522           }
 523
 524           frame += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
 525         }
 526     }
 527
 528     return size;
 529 }
 530
 531 static int dv_extract_audio_info(DVDemuxContext* c, uint8_t* frame)
 532 {
 533     const uint8_t* as_pack;
 534     const DVprofile* sys;
 535     int freq, smpls, quant, i;
 536
 537     sys = dv_frame_profile(frame);
 538     as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
 539     if (!as_pack || !sys) {    /* No audio ? */
 540         c->ach = 0;
 541         return -1;
 542     }
 543
 544     smpls = as_pack[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min. samples */
 545     freq = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48KHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32 kHz */
 546     quant = as_pack[4] & 0x07; /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
 547     c->ach = (quant && freq == 2) ? 2 : 1;
 548
 549     /* The second stereo channel could appear in IEC 61834 stream only */
 550     if (c->ach == 2 && !c->ast[1]) {
 551         c->ast[1] = av_new_stream(c->fctx, 0);
 552         if (c->ast[1]) {
 553             av_set_pts_info(c->ast[1], 64, 1, 30000);
 554             c->ast[1]->codec.codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 555             c->ast[1]->codec.codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 556         } else
 557             c->ach = 1;
 558     }
 559     for (i=0; i<c->ach; i++) {
 560        c->ast[i]->codec.sample_rate = dv_audio_frequency[freq];
 561        c->ast[i]->codec.channels = 2;
 562        c->ast[i]->codec.bit_rate = 2 * dv_audio_frequency[freq] * 16;
 563     }
 564
 565     return (sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */;
 566 }
 567
 568 static int dv_extract_video_info(DVDemuxContext *c, uint8_t* frame)
 569 {
 570     const DVprofile* sys;
 571     const uint8_t* vsc_pack;
 572     AVCodecContext* avctx;
 573     int apt, is16_9;
 574     int size = 0;
 575
 576     sys = dv_frame_profile(frame);
 577     if (sys) {
 578         avctx = &c->vst->codec;
 579
 580         avctx->frame_rate = sys->frame_rate;
 581         avctx->frame_rate_base = sys->frame_rate_base;
 582         avctx->width = sys->width;
 583         avctx->height = sys->height;
 584         avctx->pix_fmt = sys->pix_fmt;
 585
 586         /* finding out SAR is a little bit messy */
 587         vsc_pack = dv_extract_pack(frame, dv_video_control);
 588         apt = frame[4] & 0x07;
 589         is16_9 = (vsc_pack && ((vsc_pack[2] & 0x07) == 0x02 ||
 590                                (!apt && (vsc_pack[2] & 0x07) == 0x07)));
 591         avctx->sample_aspect_ratio = sys->sar[is16_9];
 592
 593         size = sys->frame_size;
 594     }
 595     return size;
 596 }
 597
 598 /*
 599  * The following 6 functions constitute our interface to the world
 600  */
 601
 602 int dv_assemble_frame(DVMuxContext *c, AVStream* st,
 603                       const uint8_t* data, int data_size, uint8_t** frame)
 604 {
 605     uint8_t pcm[8192];
 606     int fsize, reqasize;
 607
 608     *frame = &c->frame_buf[0];
 609     if (c->has_audio && c->has_video) {  /* must be a stale frame */
 610         dv_format_frame(c, *frame);
 611         c->frames++;
 612         c->has_audio = c->has_video = 0;
 613     }
 614
 615     if (st->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
 616         /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
 617         if (c->has_video)
 618             av_log(&st->codec, AV_LOG_ERROR, "Can't process DV frame #%d. Insufficient audio data or severe sync problem.\n", c->frames);
 619
 620         dv_inject_video(c, data, *frame);
 621         c->has_video = 1;
 622         data_size = 0;
 623     }
 624
 625     reqasize = 4 * dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames);
 626     fsize = fifo_size(&c->audio_data, c->audio_data.rptr);
 627     if (st->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO || (c->has_video && fsize >= reqasize)) {
 628         if (fsize + data_size >= reqasize && !c->has_audio) {
 629             if (fsize >= reqasize) {
 630                 fifo_read(&c->audio_data, &pcm[0], reqasize, &c->audio_data.rptr);
 631             } else {
 632                 fifo_read(&c->audio_data, &pcm[0], fsize, &c->audio_data.rptr);
 633                 memcpy(&pcm[fsize], &data[0], reqasize - fsize);
 634                 data += reqasize - fsize;
 635                 data_size -= reqasize - fsize;
 636             }
 637             dv_inject_audio(c, &pcm[0], *frame);
 638             c->has_audio = 1;
 639         }
 640
 641         /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
 642         if (fifo_size(&c->audio_data, c->audio_data.rptr) + data_size >= 100*AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE)
 643             av_log(&st->codec, AV_LOG_ERROR, "Can't process DV frame #%d. Insufficient video data or severe sync problem.\n", c->frames);
 644         fifo_write(&c->audio_data, (uint8_t *)data, data_size, &c->audio_data.wptr);
 645     }
 646
 647     return (c->has_audio && c->has_video) ? c->sys->frame_size : 0;
 648 }
 649
 650 DVMuxContext* dv_init_mux(AVFormatContext* s)
 651 {
 652     DVMuxContext *c;
 653     AVStream *vst;
 654     AVStream *ast;
 655
 656     c = av_mallocz(sizeof(DVMuxContext));
 657     if (!c)
 658         return NULL;
 659
 660     if (s->nb_streams != 2)
 661         goto bail_out;
 662
 663     /* We have to sort out where audio and where video stream is */
 664     if (s->streams[0]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
 665         s->streams[1]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
 666        vst = s->streams[0];
 667        ast = s->streams[1];
 668     }
 669     else if (s->streams[1]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
 670              s->streams[0]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
 671            vst = s->streams[1];
 672            ast = s->streams[0];
 673     } else
 674         goto bail_out;
 675
 676     /* Some checks -- DV format is very picky about its incoming streams */
 677     if (vst->codec.codec_id != CODEC_ID_DVVIDEO ||
 678         ast->codec.codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE)
 679        goto bail_out;
 680     if (ast->codec.sample_rate != 48000 ||
 681         ast->codec.channels != 2)
 682        goto bail_out;
 683
 684     c->sys = dv_codec_profile(&vst->codec);
 685     if (!c->sys)
 686         goto bail_out;
 687
 688     /* Ok, everything seems to be in working order */
 689     c->frames = 0;
 690     c->has_audio = c->has_video = 0;
 691     c->start_time = (time_t)s->timestamp;
 692     c->aspect = 0; /* 4:3 is the default */
 693     if ((int)(av_q2d(vst->codec.sample_aspect_ratio) * vst->codec.width / vst->codec.height * 10) == 17) /* 16:9 */
 694         c->aspect = 0x07;
 695
 696     if (fifo_init(&c->audio_data, 100*AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) < 0)
 697         goto bail_out;
 698
 699     dv_format_frame(c, &c->frame_buf[0]);
 700
 701     return c;
 702
 703 bail_out:
 704     av_free(c);
 705     return NULL;
 706 }
 707
 708 void dv_delete_mux(DVMuxContext *c)
 709 {
 710     fifo_free(&c->audio_data);
 711 }
 712
 713 DVDemuxContext* dv_init_demux(AVFormatContext *s)
 714 {
 715     DVDemuxContext *c;
 716
 717     c = av_mallocz(sizeof(DVDemuxContext));
 718     if (!c)
 719         return NULL;
 720
 721     c->vst = av_new_stream(s, 0);
 722     c->ast[0] = av_new_stream(s, 0);
 723     if (!c->vst || !c->ast[0])
 724         goto fail;
 725     av_set_pts_info(c->vst, 64, 1, 30000);
 726     av_set_pts_info(c->ast[0], 64, 1, 30000);
 727
 728     c->fctx = s;
 729     c->ast[1] = NULL;
 730     c->ach = 0;
 731     c->frames = 0;
 732     c->abytes = 0;
 733     c->audio_pkt[0].size = 0;
 734     c->audio_pkt[1].size = 0;
 735
 736     c->vst->codec.codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
 737     c->vst->codec.codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
 738     c->vst->codec.bit_rate = 25000000;
 739
 740     c->ast[0]->codec.codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
 741     c->ast[0]->codec.codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
 742
 743     s->ctx_flags |= AVFMTCTX_NOHEADER;
 744
 745     return c;
 746
 747 fail:
 748     if (c->vst)
 749         av_free(c->vst);
 750     if (c->ast[0])
 751         av_free(c->ast[0]);
 752     av_free(c);
 753     return NULL;
 754 }
 755
 756 static void __destruct_pkt(struct AVPacket *pkt)
 757 {
 758     pkt->data = NULL; pkt->size = 0;
 759     return;
 760 }
 761
 762 int dv_get_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt)
 763 {
 764     int size = -1;
 765     int i;
 766
 767     for (i=0; i<c->ach; i++) {
 768        if (c->ast[i] && c->audio_pkt[i].size) {
 769            *pkt = c->audio_pkt[i];
 770            c->audio_pkt[i].size = 0;
 771            size = pkt->size;
 772            break;
 773        }
 774     }
 775
 776     return size;
 777 }
 778
 779 int dv_produce_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt,
 780                       uint8_t* buf, int buf_size)
 781 {
 782     int size, i;
 783     const DVprofile* sys = dv_frame_profile(buf);
 784
 785     if (buf_size < 4 || buf_size < sys->frame_size)
 786         return -1;   /* Broken frame, or not enough data */
 787
 788     /* Queueing audio packet */
 789     /* FIXME: in case of no audio/bad audio we have to do something */
 790     size = dv_extract_audio_info(c, buf);
 791     c->audio_pkt[0].data = c->audio_pkt[1].data = NULL;
 792     for (i=0; i<c->ach; i++) {
 793        if (av_new_packet(&c->audio_pkt[i], size) < 0)
 794            return AVERROR_NOMEM;
 795        c->audio_pkt[i].stream_index = c->ast[i]->index;
 796        c->audio_pkt[i].pts = c->abytes * 30000*8 / c->ast[i]->codec.bit_rate;
 797        c->audio_pkt[i].flags |= PKT_FLAG_KEY;
 798     }
 799     dv_extract_audio(buf, c->audio_pkt[0].data, c->audio_pkt[1].data);
 800     c->abytes += size;
 801
 802     /* Now it's time to return video packet */
 803     size = dv_extract_video_info(c, buf);
 804     av_init_packet(pkt);
 805     pkt->destruct = __destruct_pkt;
 806     pkt->data     = buf;
 807     pkt->size     = size;
 808     pkt->flags   |= PKT_FLAG_KEY;
 809     pkt->stream_index = c->vst->id;
 810     pkt->pts      = c->frames * sys->frame_rate_base * (30000/sys->frame_rate);
 811
 812     c->frames++;
 813
 814     return size;
 815 }
 816
 817 int64_t dv_frame_offset(DVDemuxContext *c, int64_t timestamp)
 818 {
 819     const DVprofile* sys = dv_codec_profile(&c->vst->codec);
 820
 821     return sys->frame_size * ((timestamp * sys->frame_rate) /
 822                               (AV_TIME_BASE * sys->frame_rate_base));
 823 }
 824
 825 /************************************************************
 826  * Implementation of the easiest DV storage of all -- raw DV.
 827  ************************************************************/
 828
 829 typedef struct RawDVContext {
 830     uint8_t         buf[144000];
 831     DVDemuxContext* dv_demux;
 832 } RawDVContext;
 833
 834 static int dv_read_header(AVFormatContext *s,
 835                           AVFormatParameters *ap)
 836 {
 837     RawDVContext *c = s->priv_data;
 838     c->dv_demux = dv_init_demux(s);
 839
 840     return c->dv_demux ? 0 : -1;
 841 }
 842
 843
 844 static int dv_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 845 {
 846     int size;
 847     RawDVContext *c = s->priv_data;
 848
 849     size = dv_get_packet(c->dv_demux, pkt);
 850
 851     if (size < 0) {
 852         if (get_buffer(&s->pb, c->buf, 4) <= 0)
 853             return -EIO;
 854
 855         size = dv_frame_profile(c->buf)->frame_size;
 856         if (get_buffer(&s->pb, c->buf + 4, size - 4) <= 0)
 857             return -EIO;
 858
 859         size = dv_produce_packet(c->dv_demux, pkt, c->buf, size);
 860     }
 861
 862     return size;
 863 }
 864
 865 static int dv_read_seek(AVFormatContext *s, int stream_index, int64_t timestamp)
 866 {
 867     RawDVContext *c = s->priv_data;
 868
 869     return url_fseek(&s->pb, dv_frame_offset(c->dv_demux, timestamp), SEEK_SET);
 870 }
 871
 872 static int dv_read_close(AVFormatContext *s)
 873 {
 874     RawDVContext *c = s->priv_data;
 875     av_free(c->dv_demux);
 876     return 0;
 877 }
 878
 879 static int dv_write_header(AVFormatContext *s)
 880 {
 881     s->priv_data = dv_init_mux(s);
 882     if (!s->priv_data) {
 883         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't initialize DV format!\n"
 884                     "Make sure that you supply exactly two streams:\n"
 885                     "     video: 25fps or 29.97fps, audio: 2ch/48Khz/PCM\n");
 886         return -1;
 887     }
 888     return 0;
 889 }
 890
 891 static int dv_write_packet(struct AVFormatContext *s,
 892                            int stream_index,
 893                            const uint8_t *buf, int size, int64_t pts)
 894 {
 895     uint8_t* frame;
 896     int fsize;
 897
 898     fsize = dv_assemble_frame((DVMuxContext *)s->priv_data, s->streams[stream_index],
 899                               buf, size, &frame);
 900     if (fsize > 0) {
 901         put_buffer(&s->pb, frame, fsize);
 902         put_flush_packet(&s->pb);
 903     }
 904     return 0;
 905 }
 906
 907 /*
 908  * We might end up with some extra A/V data without matching counterpart.
 909  * E.g. video data without enough audio to write the complete frame.
 910  * Currently we simply drop the last frame. I don't know whether this
 911  * is the best strategy of all
 912  */
 913 static int dv_write_trailer(struct AVFormatContext *s)
 914 {
 915     dv_delete_mux((DVMuxContext *)s->priv_data);
 916     return 0;
 917 }
 918
 919 static AVInputFormat dv_iformat = {
 920     "dv",
 921     "DV video format",
 922     sizeof(RawDVContext),
 923     NULL,
 924     dv_read_header,
 925     dv_read_packet,
 926     dv_read_close,
 927     dv_read_seek,
 928     .extensions = "dv,dif",
 929 };
 930
 931 static AVOutputFormat dv_oformat = {
 932     "dv",
 933     "DV video format",
 934     NULL,
 935     "dv",
 936     sizeof(DVMuxContext),
 937     CODEC_ID_PCM_S16LE,
 938     CODEC_ID_DVVIDEO,
 939     dv_write_header,
 940     dv_write_packet,
 941     dv_write_trailer,
 942 };
 943
 944 int ff_dv_init(void)
 945 {
 946     av_register_input_format(&dv_iformat);
 947     av_register_output_format(&dv_oformat);
 948     return 0;
 949 }