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

   1 /*
   2  * GXF muxer.
   3  * Copyright (c) 2006 SmartJog S.A., Baptiste Coudurier <baptiste dot coudurier at smartjog dot com>
   4  *
   5  * This file is part of Libav.
   6  *
   7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Lesser General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
  19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  20  */
  21
  22 #include "libavutil/intfloat.h"
  23 #include "libavutil/mathematics.h"
  24 #include "avformat.h"
  25 #include "internal.h"
  26 #include "gxf.h"
  27 #include "audiointerleave.h"
  28
  29 #define GXF_AUDIO_PACKET_SIZE 65536
  30
  31 typedef struct GXFStreamContext {
  32     AudioInterleaveContext aic;
  33     uint32_t track_type;
  34     uint32_t sample_size;
  35     uint32_t sample_rate;
  36     uint16_t media_type;
  37     uint16_t media_info;
  38     int frame_rate_index;
  39     int lines_index;
  40     int fields;
  41     int iframes;
  42     int pframes;
  43     int bframes;
  44     int p_per_gop;
  45     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
  46     int first_gop_closed;
  47     unsigned order;   ///< interleaving order
  48 } GXFStreamContext;
  49
  50 typedef struct GXFContext {
  51     uint32_t nb_fields;
  52     uint16_t audio_tracks;
  53     uint16_t mpeg_tracks;
  54     int64_t creation_time;
  55     uint32_t umf_start_offset;
  56     uint32_t umf_track_offset;
  57     uint32_t umf_media_offset;
  58     uint32_t umf_length;
  59     uint16_t umf_track_size;
  60     uint16_t umf_media_size;
  61     AVRational time_base;
  62     int flags;
  63     GXFStreamContext timecode_track;
  64     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
  65     unsigned flt_entries_nb;
  66     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
  67     unsigned map_offsets_nb;
  68     unsigned packet_count;
  69 } GXFContext;
  70
  71 static const struct {
  72     int height, index;
  73 } gxf_lines_tab[] = {
  74     { 480,  1 }, /* NTSC */
  75     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
  76     { 576,  2 }, /* PAL */
  77     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
  78     { 1080, 4 },
  79     { 720,  6 },
  80 };
  81
  82 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
  83     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
  84     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
  85     { AV_CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
  86     { AV_CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
  87     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
  88     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
  89     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
  90     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
  91     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
  92     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
  93     { AV_CODEC_ID_AC3       ,  17 },
  94     //{ AV_CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
  95     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
  96     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
  97     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
  98     { AV_CODEC_ID_NONE,         0 },
  99 };
 100
 101 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
 102 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
 103
 104 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
 105 {
 106     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 107     int i;
 108
 109     for (i = 0; i < 6; ++i) {
 110         if (st->codecpar->height == gxf_lines_tab[i].height) {
 111             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
 112             return 0;
 113         }
 114     }
 115     return -1;
 116 }
 117
 118 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
 119 {
 120     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
 121         avio_w8(pb, 0);
 122     }
 123 }
 124
 125 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 126 {
 127     int64_t curpos;
 128     int size;
 129
 130     size = avio_tell(pb) - pos;
 131     if (size % 4) {
 132         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
 133         size = avio_tell(pb) - pos;
 134     }
 135     curpos = avio_tell(pb);
 136     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
 137     avio_wb32(pb, size);
 138     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 139     return curpos - pos;
 140 }
 141
 142 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 143 {
 144     int64_t curpos;
 145
 146     curpos = avio_tell(pb);
 147     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 148     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
 149     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 150     return curpos - pos;
 151 }
 152
 153 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
 154 {
 155     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
 156     avio_w8(pb, 1);
 157     avio_w8(pb, type); /* map packet */
 158     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
 159     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
 160     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
 161     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
 162 }
 163
 164 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 165 {
 166     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 167     char buffer[1024];
 168     int size, starting_line;
 169
 170     if (sc->iframes) {
 171         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
 172         if (sc->pframes % sc->iframes)
 173             sc->p_per_gop++;
 174         if (sc->pframes) {
 175             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
 176             if (sc->bframes % sc->pframes)
 177                 sc->b_per_i_or_p++;
 178         }
 179         if (sc->p_per_gop > 9)
 180             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 181         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
 182             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 183     }
 184     if (st->codecpar->height == 512 || st->codecpar->height == 608)
 185         starting_line = 7; // VBI
 186     else if (st->codecpar->height == 480)
 187         starting_line = 20;
 188     else
 189         starting_line = 23; // default PAL
 190
 191     size = snprintf(buffer, 1024, "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
 192                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
 193                     (float)st->codecpar->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
 194                     st->codecpar->format  == AV_PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 195                     starting_line, (st->codecpar->height + 15) / 16);
 196     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
 197     avio_w8(pb, size + 1);
 198     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
 199     return size + 3;
 200 }
 201
 202 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 203 {
 204     avio_w8(pb, 0); /* fields */
 205     avio_w8(pb, 0); /* seconds */
 206     avio_w8(pb, 0); /* minutes */
 207     avio_w8(pb, 0); /* flags + hours */
 208     /* reserved */
 209     avio_wb32(pb, 0);
 210     return 8;
 211 }
 212
 213 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
 214 {
 215     AVIOContext *pb = s->pb;
 216     int64_t pos;
 217     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
 218
 219     /* track description section */
 220     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
 221     avio_w8(pb, index + 0xC0);
 222
 223     pos = avio_tell(pb);
 224     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 225
 226     /* media file name */
 227     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
 228     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
 229     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
 230     avio_wb16(pb, sc->media_info);
 231     avio_w8(pb, 0);
 232
 233     if (!mpeg) {
 234         /* auxiliary information */
 235         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 236         avio_w8(pb, 8);
 237         if (sc->track_type == 3)
 238             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, sc);
 239         else
 240             avio_wl64(pb, 0);
 241     }
 242
 243     /* file system version */
 244     avio_w8(pb, TRACK_VER);
 245     avio_w8(pb, 4);
 246     avio_wb32(pb, 0);
 247
 248     if (mpeg)
 249         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 250
 251     /* frame rate */
 252     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
 253     avio_w8(pb, 4);
 254     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
 255
 256     /* lines per frame */
 257     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
 258     avio_w8(pb, 4);
 259     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
 260
 261     /* fields per frame */
 262     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
 263     avio_w8(pb, 4);
 264     avio_wb32(pb, sc->fields);
 265
 266     return updateSize(pb, pos);
 267 }
 268
 269 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
 270 {
 271     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 272     AVIOContext *pb = s->pb;
 273     int64_t pos;
 274     int len;
 275     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
 276
 277     pos = avio_tell(pb);
 278     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 279
 280     /* name */
 281     if (filename)
 282         filename++;
 283     else
 284         filename = s->filename;
 285     len = strlen(filename);
 286
 287     avio_w8(pb, MAT_NAME);
 288     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
 289     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
 290     avio_write(pb, filename, len);
 291     avio_w8(pb, 0);
 292
 293     /* first field */
 294     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
 295     avio_w8(pb, 4);
 296     avio_wb32(pb, 0);
 297
 298     /* last field */
 299     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
 300     avio_w8(pb, 4);
 301     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 302
 303     /* reserved */
 304     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
 305     avio_w8(pb, 4);
 306     avio_wb32(pb, 0);
 307
 308     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
 309     avio_w8(pb, 4);
 310     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 311
 312     /* estimated size */
 313     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
 314     avio_w8(pb, 4);
 315     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
 316
 317     return updateSize(pb, pos);
 318 }
 319
 320 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
 321 {
 322     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 323     AVIOContext *pb = s->pb;
 324     int64_t pos;
 325     int i;
 326
 327     pos = avio_tell(pb);
 328     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 329     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
 330         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
 331
 332     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
 333
 334     return updateSize(pb, pos);
 335 }
 336
 337 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
 338 {
 339     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 340     AVIOContext *pb = s->pb;
 341     int64_t pos = avio_tell(pb);
 342
 343     if (!rewrite) {
 344         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
 345             int err;
 346             if ((err = av_reallocp_array(&gxf->map_offsets,
 347                                          gxf->map_offsets_nb + 30,
 348                                          sizeof(*gxf->map_offsets))) < 0) {
 349                 gxf->map_offsets_nb = 0;
 350                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 351                 return err;
 352             }
 353         }
 354         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 355     }
 356
 357     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 358
 359     /* preamble */
 360     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 361     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 362
 363     gxf_write_material_data_section(s);
 364     gxf_write_track_description_section(s);
 365
 366     return updatePacketSize(pb, pos);
 367 }
 368
 369 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 370 {
 371     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 372     AVIOContext *pb = s->pb;
 373     int64_t pos = avio_tell(pb);
 374     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 375     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 376     int i = 0;
 377
 378     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 379
 380     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 381     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 382
 383     if (gxf->flt_entries) {
 384         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 385             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 386     }
 387
 388     for (; i < 1000; i++)
 389         avio_wl32(pb, 0);
 390
 391     return updatePacketSize(pb, pos);
 392 }
 393
 394 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 395 {
 396     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 397     AVIOContext *pb = s->pb;
 398     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 399     int64_t timestamp = 0;
 400     AVDictionaryEntry *t;
 401     uint32_t timecode;
 402
 403     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
 404         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
 405
 406     // XXX drop frame
 407     timecode =
 408         gxf->nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24 << 24 | // hours
 409         gxf->nb_fields / (timecode_base * 60) % 60   << 16 | // minutes
 410         gxf->nb_fields /  timecode_base % 60         <<  8 | // seconds
 411         gxf->nb_fields %  timecode_base;                     // fields
 412
 413     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 414     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 415     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 416     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 417     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 418     avio_wl32(pb, 0); /* timecode mark in */
 419     avio_wl32(pb, timecode); /* timecode mark out */
 420     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 421     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 422     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 423     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 424     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 425     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 426     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 427     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 428     return 48;
 429 }
 430
 431 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 432 {
 433     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 434     AVIOContext *pb = s->pb;
 435
 436     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 437     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 438     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 439     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 440     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 441     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 442     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 443     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 444     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 445     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 446     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 447     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 448     return 48;
 449 }
 450
 451 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 452 {
 453     AVIOContext *pb = s->pb;
 454     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 455     int64_t pos = avio_tell(pb);
 456     int i;
 457
 458     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 459     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 460         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 461         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 462         avio_wl16(pb, 1);
 463     }
 464
 465     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 466     avio_wl16(pb, 1);
 467
 468     return avio_tell(pb) - pos;
 469 }
 470
 471 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 472 {
 473     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 474
 475     if (st->codecpar->format == AV_PIX_FMT_YUV422P)
 476         avio_wl32(pb, 2);
 477     else
 478         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 479     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 480     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 481     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 482     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 483     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 484     if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 485         avio_wl32(pb, 2);
 486     else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 487         avio_wl32(pb, 1);
 488     else
 489         avio_wl32(pb, 0);
 490     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 491     return 32;
 492 }
 493
 494 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 495 {
 496     avio_wl32(pb, 1); /* non drop frame */
 497     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 498     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 499     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 500     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 501     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 502     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 503     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 504     return 32;
 505 }
 506
 507 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 508 {
 509     int i;
 510
 511     for (i = 0; i < 8; i++) {
 512         avio_wb32(pb, 0);
 513     }
 514     return 32;
 515 }
 516
 517 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 518 {
 519     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 520     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 521     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 522     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 523     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 524     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 525     return 32;
 526 }
 527
 528 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 529 {
 530     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 531     AVIOContext *pb = s->pb;
 532     int64_t pos;
 533     int i, j;
 534
 535     pos = avio_tell(pb);
 536     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 537     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 538         GXFStreamContext *sc;
 539         int64_t startpos, curpos;
 540
 541         if (i == s->nb_streams)
 542             sc = &gxf->timecode_track;
 543         else
 544             sc = s->streams[i]->priv_data;
 545
 546         startpos = avio_tell(pb);
 547         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 548         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 549         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 550         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 551         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 552         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 553         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 554         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 555         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 556         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 557         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 558             avio_w8(pb, 0);
 559         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 560         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 561         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 562         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 563
 564         if (sc == &gxf->timecode_track)
 565             gxf_write_umf_media_timecode(pb, sc); /* 8 0bytes */
 566         else {
 567             AVStream *st = s->streams[i];
 568             switch (st->codecpar->codec_id) {
 569             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 570             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 571                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 572                 break;
 573             case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
 574                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 575                 break;
 576             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 577                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 578                 break;
 579             }
 580         }
 581
 582         curpos = avio_tell(pb);
 583         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 584         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 585         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 586     }
 587     return avio_tell(pb) - pos;
 588 }
 589
 590 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 591 {
 592     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 593     AVIOContext *pb = s->pb;
 594     int64_t pos = avio_tell(pb);
 595
 596     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 597
 598     /* preamble */
 599     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 600     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 601
 602     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 603     gxf_write_umf_payload(s);
 604     gxf_write_umf_material_description(s);
 605     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 606     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 607     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 608     return updatePacketSize(pb, pos);
 609 }
 610
 611 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 612
 613 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 614 {
 615     if (!vsc)
 616         return;
 617
 618     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 619     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 620     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 621     sc->track_type = 3;
 622     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 623     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 624     sc->sample_size = 16;
 625     sc->fields = vsc->fields;
 626 }
 627
 628 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 629 {
 630     AVIOContext *pb = s->pb;
 631     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 632     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 633     uint8_t tracks[255] = {0};
 634     int i, media_info = 0;
 635
 636     if (!pb->seekable) {
 637         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
 638         return -1;
 639     }
 640
 641     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 642     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 643         AVStream *st = s->streams[i];
 644         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 645         if (!sc)
 646             return AVERROR(ENOMEM);
 647         st->priv_data = sc;
 648
 649         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codecpar->codec_id);
 650         if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 651             if (st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 652                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 653                 return -1;
 654             }
 655             if (st->codecpar->sample_rate != 48000) {
 656                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 657                 return -1;
 658             }
 659             if (st->codecpar->channels != 1) {
 660                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 661                 return -1;
 662             }
 663             sc->track_type = 2;
 664             sc->sample_rate = st->codecpar->sample_rate;
 665             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 666             sc->sample_size = 16;
 667             sc->frame_rate_index = -2;
 668             sc->lines_index = -2;
 669             sc->fields = -2;
 670             gxf->audio_tracks++;
 671             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 672             media_info = 'A';
 673         } else if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 674             if (i != 0) {
 675                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 676                 return -1;
 677             }
 678             /* FIXME check from time_base ? */
 679             if (st->codecpar->height == 480 || st->codecpar->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 680                 sc->frame_rate_index = 5;
 681                 sc->sample_rate = 60;
 682                 gxf->flags |= 0x00000080;
 683                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 684             } else if (st->codecpar->height == 576 || st->codecpar->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 685                 sc->frame_rate_index = 6;
 686                 sc->media_type++;
 687                 sc->sample_rate = 50;
 688                 gxf->flags |= 0x00000040;
 689                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 690             } else {
 691                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 692                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 693                 return -1;
 694             }
 695             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 696             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 697                 sc->lines_index = -1;
 698             sc->sample_size = st->codecpar->bit_rate;
 699             sc->fields = 2; /* interlaced */
 700
 701             vsc = sc;
 702
 703             switch (st->codecpar->codec_id) {
 704             case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 705                 sc->track_type = 1;
 706                 gxf->flags |= 0x00004000;
 707                 media_info = 'J';
 708                 break;
 709             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 710                 sc->track_type = 9;
 711                 gxf->mpeg_tracks++;
 712                 media_info = 'L';
 713                 break;
 714             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 715                 sc->first_gop_closed = -1;
 716                 sc->track_type = 4;
 717                 gxf->mpeg_tracks++;
 718                 gxf->flags |= 0x00008000;
 719                 media_info = 'M';
 720                 break;
 721             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 722                 if (st->codecpar->format == AV_PIX_FMT_YUV422P) {
 723                     sc->media_type += 2;
 724                     sc->track_type = 6;
 725                     gxf->flags |= 0x00002000;
 726                     media_info = 'E';
 727                 } else {
 728                     sc->track_type = 5;
 729                     gxf->flags |= 0x00001000;
 730                     media_info = 'D';
 731                 }
 732                 break;
 733             default:
 734                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 735                 return -1;
 736             }
 737         }
 738         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 739         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 740         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 741     }
 742
 743     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 744         return -1;
 745
 746     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 747     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 748
 749     gxf_write_map_packet(s, 0);
 750     gxf_write_flt_packet(s);
 751     gxf_write_umf_packet(s);
 752
 753     gxf->packet_count = 3;
 754
 755     avio_flush(pb);
 756     return 0;
 757 }
 758
 759 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 760 {
 761     int64_t pos = avio_tell(pb);
 762
 763     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 764     return updatePacketSize(pb, pos);
 765 }
 766
 767 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 768 {
 769     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 770     AVIOContext *pb = s->pb;
 771     int64_t end;
 772     int i;
 773
 774     ff_audio_interleave_close(s);
 775
 776     gxf_write_eos_packet(pb);
 777     end = avio_tell(pb);
 778     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 779     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 780     gxf_write_map_packet(s, 1);
 781     gxf_write_flt_packet(s);
 782     gxf_write_umf_packet(s);
 783     avio_flush(pb);
 784     /* update duration in all map packets */
 785     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 786         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 787         gxf_write_map_packet(s, 1);
 788         avio_flush(pb);
 789     }
 790
 791     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 792
 793     av_freep(&gxf->flt_entries);
 794     av_freep(&gxf->map_offsets);
 795
 796     return 0;
 797 }
 798
 799 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 800 {
 801     uint32_t c=-1;
 802     int i;
 803     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 804         c = (c<<8) + buf[i];
 805         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 806             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 807     }
 808     return (buf[i+1]>>3)&7;
 809 }
 810
 811 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 812 {
 813     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 814     AVIOContext *pb = s->pb;
 815     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 816     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 817     unsigned field_nb;
 818     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 819      * even field numbers.
 820      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 821     if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 822         field_nb = gxf->nb_fields;
 823     } else {
 824         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 825                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 826     }
 827
 828     avio_w8(pb, sc->media_type);
 829     avio_w8(pb, st->index);
 830     avio_wb32(pb, field_nb);
 831     if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 832         avio_wb16(pb, 0);
 833         avio_wb16(pb, size / 2);
 834     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 835         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 836         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 837             avio_w8(pb, 0x0d);
 838             sc->iframes++;
 839         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 840             avio_w8(pb, 0x0f);
 841             sc->bframes++;
 842         } else {
 843             avio_w8(pb, 0x0e);
 844             sc->pframes++;
 845         }
 846         avio_wb24(pb, size);
 847     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO) {
 848         avio_w8(pb, size / 4096);
 849         avio_wb24(pb, 0);
 850     } else
 851         avio_wb32(pb, size);
 852     avio_wb32(pb, field_nb);
 853     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 854     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 855     return 16;
 856 }
 857
 858 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 859 {
 860     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 861     AVIOContext *pb = s->pb;
 862     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 863     int64_t pos = avio_tell(pb);
 864     int padding = 0;
 865     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 866
 867     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 868     if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 869         padding = 4 - pkt->size % 4;
 870     else if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 871         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 872     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 873     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 874     gxf_write_padding(pb, padding);
 875
 876     if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 877         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 878             int err;
 879             if ((err = av_reallocp_array(&gxf->flt_entries,
 880                                          gxf->flt_entries_nb + 500,
 881                                          sizeof(*gxf->flt_entries))) < 0) {
 882                 gxf->flt_entries_nb = 0;
 883                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 884                 return err;
 885             }
 886         }
 887         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 888         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 889     }
 890
 891     updatePacketSize(pb, pos);
 892
 893     gxf->packet_count++;
 894     if (gxf->packet_count == 100) {
 895         gxf_write_map_packet(s, 0);
 896         gxf->packet_count = 0;
 897     }
 898
 899     return 0;
 900 }
 901
 902 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 903 {
 904     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 905     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 906     int i, field_nb[2];
 907     GXFStreamContext *sc[2];
 908
 909     for (i = 0; i < 2; i++) {
 910         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 911         sc[i] = st->priv_data;
 912         if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 913             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 914                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 915             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 916         } else
 917             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 918     }
 919
 920     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 921         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 922 }
 923
 924 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 925 {
 926     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 927         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 928     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 929                                ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 930 }
 931
 932 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
 933     .name              = "gxf",
 934     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
 935     .extensions        = "gxf",
 936     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
 937     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE,
 938     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 939     .write_header      = gxf_write_header,
 940     .write_packet      = gxf_write_packet,
 941     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
 942     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
 943 };