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 FFmpeg.
   6  *
   7  * FFmpeg 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  * FFmpeg 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 FFmpeg; 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/avassert.h"
  23 #include "libavutil/intfloat.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "libavutil/mathematics.h"
  26 #include "libavutil/timecode.h"
  27 #include "avformat.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "gxf.h"
  30 #include "audiointerleave.h"
  31
  32 #define GXF_AUDIO_PACKET_SIZE 65536
  33
  34 #define GXF_TIMECODE(c, d, h, m, s, f) \
  35     ((c) << 30 | (d) << 29 | (h) << 24 | (m) << 16 | (s) << 8 | (f))
  36
  37 typedef struct GXFTimecode{
  38     int hh;
  39     int mm;
  40     int ss;
  41     int ff;
  42     int color;
  43     int drop;
  44 } GXFTimecode;
  45
  46 typedef struct GXFStreamContext {
  47     AudioInterleaveContext aic;
  48     uint32_t track_type;
  49     uint32_t sample_size;
  50     uint32_t sample_rate;
  51     uint16_t media_type;
  52     uint16_t media_info;
  53     int frame_rate_index;
  54     int lines_index;
  55     int fields;
  56     int iframes;
  57     int pframes;
  58     int bframes;
  59     int p_per_gop;
  60     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
  61     int first_gop_closed;
  62     unsigned order;   ///< interleaving order
  63 } GXFStreamContext;
  64
  65 typedef struct GXFContext {
  66     AVClass *av_class;
  67     uint32_t nb_fields;
  68     uint16_t audio_tracks;
  69     uint16_t mpeg_tracks;
  70     int64_t creation_time;
  71     uint32_t umf_start_offset;
  72     uint32_t umf_track_offset;
  73     uint32_t umf_media_offset;
  74     uint32_t umf_length;
  75     uint16_t umf_track_size;
  76     uint16_t umf_media_size;
  77     AVRational time_base;
  78     int flags;
  79     GXFStreamContext timecode_track;
  80     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
  81     unsigned flt_entries_nb;
  82     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
  83     unsigned map_offsets_nb;
  84     unsigned packet_count;
  85     GXFTimecode tc;
  86 } GXFContext;
  87
  88 static const struct {
  89     int height, index;
  90 } gxf_lines_tab[] = {
  91     { 480,  1 }, /* NTSC */
  92     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
  93     { 576,  2 }, /* PAL */
  94     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
  95     { 1080, 4 },
  96     { 720,  6 },
  97 };
  98
  99 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
 100     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
 101     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
 102     { AV_CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
 103     { AV_CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
 104     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
 105     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
 106     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
 107     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
 108     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
 109     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
 110     { AV_CODEC_ID_AC3       ,  17 },
 111     //{ AV_CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
 112     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
 113     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
 114     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
 115     { AV_CODEC_ID_NONE,         0 },
 116 };
 117
 118 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
 119 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
 120
 121 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
 122 {
 123     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 124     int i;
 125
 126     for (i = 0; i < 6; ++i) {
 127         if (st->codec->height == gxf_lines_tab[i].height) {
 128             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
 129             return 0;
 130         }
 131     }
 132     return -1;
 133 }
 134
 135 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
 136 {
 137     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
 138         avio_w8(pb, 0);
 139     }
 140 }
 141
 142 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 143 {
 144     int64_t curpos;
 145     int size;
 146
 147     size = avio_tell(pb) - pos;
 148     if (size % 4) {
 149         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
 150         size = avio_tell(pb) - pos;
 151     }
 152     curpos = avio_tell(pb);
 153     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
 154     avio_wb32(pb, size);
 155     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 156     return curpos - pos;
 157 }
 158
 159 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 160 {
 161     int64_t curpos;
 162
 163     curpos = avio_tell(pb);
 164     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 165     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
 166     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 167     return curpos - pos;
 168 }
 169
 170 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
 171 {
 172     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
 173     avio_w8(pb, 1);
 174     avio_w8(pb, type); /* map packet */
 175     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
 176     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
 177     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
 178     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
 179 }
 180
 181 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 182 {
 183     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 184     char buffer[1024];
 185     int size, starting_line;
 186
 187     if (sc->iframes) {
 188         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
 189         if (sc->pframes % sc->iframes)
 190             sc->p_per_gop++;
 191         if (sc->pframes) {
 192             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
 193             if (sc->bframes % sc->pframes)
 194                 sc->b_per_i_or_p++;
 195         }
 196         if (sc->p_per_gop > 9)
 197             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 198         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
 199             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 200     }
 201     if (st->codec->height == 512 || st->codec->height == 608)
 202         starting_line = 7; // VBI
 203     else if (st->codec->height == 480)
 204         starting_line = 20;
 205     else
 206         starting_line = 23; // default PAL
 207
 208     size = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
 209                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
 210                     (float)st->codec->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
 211                     st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 212                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
 213     av_assert0(size < sizeof(buffer));
 214     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
 215     avio_w8(pb, size + 1);
 216     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
 217     return size + 3;
 218 }
 219
 220 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFContext *gxf)
 221 {
 222     uint32_t timecode = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 223                                      gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 224                                      gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 225
 226     avio_wl32(pb, timecode);
 227     /* reserved */
 228     avio_wl32(pb, 0);
 229     return 8;
 230 }
 231
 232 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
 233 {
 234     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 235     AVIOContext *pb = s->pb;
 236     int64_t pos;
 237     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
 238
 239     /* track description section */
 240     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
 241     avio_w8(pb, index + 0xC0);
 242
 243     pos = avio_tell(pb);
 244     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 245
 246     /* media file name */
 247     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
 248     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
 249     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
 250     avio_wb16(pb, sc->media_info);
 251     avio_w8(pb, 0);
 252
 253     if (!mpeg) {
 254         /* auxiliary information */
 255         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 256         avio_w8(pb, 8);
 257         if (sc->track_type == 3)
 258             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, gxf);
 259         else
 260             avio_wl64(pb, 0);
 261     }
 262
 263     /* file system version */
 264     avio_w8(pb, TRACK_VER);
 265     avio_w8(pb, 4);
 266     avio_wb32(pb, 0);
 267
 268     if (mpeg)
 269         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 270
 271     /* frame rate */
 272     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
 273     avio_w8(pb, 4);
 274     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
 275
 276     /* lines per frame */
 277     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
 278     avio_w8(pb, 4);
 279     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
 280
 281     /* fields per frame */
 282     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
 283     avio_w8(pb, 4);
 284     avio_wb32(pb, sc->fields);
 285
 286     return updateSize(pb, pos);
 287 }
 288
 289 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
 290 {
 291     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 292     AVIOContext *pb = s->pb;
 293     int64_t pos;
 294     int len;
 295     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
 296
 297     pos = avio_tell(pb);
 298     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 299
 300     /* name */
 301     if (filename)
 302         filename++;
 303     else
 304         filename = s->filename;
 305     len = strlen(filename);
 306
 307     avio_w8(pb, MAT_NAME);
 308     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
 309     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
 310     avio_write(pb, filename, len);
 311     avio_w8(pb, 0);
 312
 313     /* first field */
 314     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
 315     avio_w8(pb, 4);
 316     avio_wb32(pb, 0);
 317
 318     /* last field */
 319     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
 320     avio_w8(pb, 4);
 321     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 322
 323     /* reserved */
 324     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
 325     avio_w8(pb, 4);
 326     avio_wb32(pb, 0);
 327
 328     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
 329     avio_w8(pb, 4);
 330     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 331
 332     /* estimated size */
 333     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
 334     avio_w8(pb, 4);
 335     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
 336
 337     return updateSize(pb, pos);
 338 }
 339
 340 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
 341 {
 342     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 343     AVIOContext *pb = s->pb;
 344     int64_t pos;
 345     int i;
 346
 347     pos = avio_tell(pb);
 348     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 349     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
 350         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
 351
 352     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
 353
 354     return updateSize(pb, pos);
 355 }
 356
 357 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
 358 {
 359     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 360     AVIOContext *pb = s->pb;
 361     int64_t pos = avio_tell(pb);
 362
 363     if (!rewrite) {
 364         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
 365             gxf->map_offsets = av_realloc_f(gxf->map_offsets,
 366                                             sizeof(*gxf->map_offsets),
 367                                             gxf->map_offsets_nb+30);
 368             if (!gxf->map_offsets) {
 369                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 370                 return -1;
 371             }
 372         }
 373         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 374     }
 375
 376     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 377
 378     /* preamble */
 379     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 380     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 381
 382     gxf_write_material_data_section(s);
 383     gxf_write_track_description_section(s);
 384
 385     return updatePacketSize(pb, pos);
 386 }
 387
 388 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 389 {
 390     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 391     AVIOContext *pb = s->pb;
 392     int64_t pos = avio_tell(pb);
 393     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 394     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 395     int i = 0;
 396
 397     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 398
 399     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 400     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 401
 402     if (gxf->flt_entries) {
 403         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 404             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 405     }
 406
 407     for (; i < 1000; i++)
 408         avio_wl32(pb, 0);
 409
 410     return updatePacketSize(pb, pos);
 411 }
 412
 413 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 414 {
 415     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 416     AVIOContext *pb = s->pb;
 417     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 418     int64_t timestamp = 0;
 419     AVDictionaryEntry *t;
 420     uint64_t nb_fields;
 421     uint32_t timecode_in; // timecode at mark in
 422     uint32_t timecode_out; // timecode at mark out
 423
 424     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
 425         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
 426
 427     timecode_in = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 428                                gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 429                                gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 430
 431     nb_fields = gxf->nb_fields +
 432                 gxf->tc.hh * (timecode_base * 3600) +
 433                 gxf->tc.mm * (timecode_base * 60)   +
 434                 gxf->tc.ss * timecode_base          +
 435                 gxf->tc.ff;
 436
 437     timecode_out = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 438                                 nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24,
 439                                 nb_fields / (timecode_base * 60)   % 60,
 440                                 nb_fields /  timecode_base % 60,
 441                                 nb_fields %  timecode_base);
 442
 443     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 444     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 445     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 446     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 447     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 448     avio_wl32(pb, timecode_in); /* timecode mark in */
 449     avio_wl32(pb, timecode_out); /* timecode mark out */
 450     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 451     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 452     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 453     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 454     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 455     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 456     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 457     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 458     return 48;
 459 }
 460
 461 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 462 {
 463     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 464     AVIOContext *pb = s->pb;
 465
 466     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 467     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 468     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 469     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 470     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 471     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 472     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 473     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 474     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 475     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 476     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 477     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 478     return 48;
 479 }
 480
 481 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 482 {
 483     AVIOContext *pb = s->pb;
 484     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 485     int64_t pos = avio_tell(pb);
 486     int i;
 487
 488     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 489     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 490         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 491         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 492         avio_wl16(pb, 1);
 493     }
 494
 495     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 496     avio_wl16(pb, 1);
 497
 498     return avio_tell(pb) - pos;
 499 }
 500
 501 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 502 {
 503     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 504
 505     if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P)
 506         avio_wl32(pb, 2);
 507     else
 508         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 509     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 510     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 511     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 512     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 513     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 514     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 515         avio_wl32(pb, 2);
 516     else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 517         avio_wl32(pb, 1);
 518     else
 519         avio_wl32(pb, 0);
 520     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 521     return 32;
 522 }
 523
 524 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, int drop)
 525 {
 526     avio_wl32(pb, drop); /* drop frame */
 527     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 528     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 529     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 530     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 531     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 532     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 533     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 534     return 32;
 535 }
 536
 537 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 538 {
 539     int i;
 540
 541     for (i = 0; i < 8; i++) {
 542         avio_wb32(pb, 0);
 543     }
 544     return 32;
 545 }
 546
 547 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 548 {
 549     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 550     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 551     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 552     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 553     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 554     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 555     return 32;
 556 }
 557
 558 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 559 {
 560     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 561     AVIOContext *pb = s->pb;
 562     int64_t pos;
 563     int i, j;
 564
 565     pos = avio_tell(pb);
 566     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 567     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 568         GXFStreamContext *sc;
 569         int64_t startpos, curpos;
 570
 571         if (i == s->nb_streams)
 572             sc = &gxf->timecode_track;
 573         else
 574             sc = s->streams[i]->priv_data;
 575
 576         startpos = avio_tell(pb);
 577         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 578         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 579         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 580         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 581         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 582         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 583         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 584         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 585         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 586         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 587         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 588             avio_w8(pb, 0);
 589         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 590         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 591         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 592         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 593
 594         if (sc == &gxf->timecode_track)
 595             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
 596         else {
 597             AVStream *st = s->streams[i];
 598             switch (st->codec->codec_id) {
 599             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 600             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 601                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 602                 break;
 603             case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
 604                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 605                 break;
 606             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 607                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 608                 break;
 609             }
 610         }
 611
 612         curpos = avio_tell(pb);
 613         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 614         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 615         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 616     }
 617     return avio_tell(pb) - pos;
 618 }
 619
 620 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 621 {
 622     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 623     AVIOContext *pb = s->pb;
 624     int64_t pos = avio_tell(pb);
 625
 626     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 627
 628     /* preamble */
 629     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 630     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 631
 632     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 633     gxf_write_umf_payload(s);
 634     gxf_write_umf_material_description(s);
 635     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 636     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 637     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 638     return updatePacketSize(pb, pos);
 639 }
 640
 641 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 642
 643 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 644 {
 645     if (!vsc)
 646         return;
 647
 648     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 649     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 650     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 651     sc->track_type = 3;
 652     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 653     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 654     sc->sample_size = 16;
 655     sc->fields = vsc->fields;
 656 }
 657
 658 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, const char *tcstr, int fields)
 659 {
 660     char c;
 661
 662     if (sscanf(tcstr, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
 663         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
 664                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
 665         return -1;
 666     }
 667
 668     tc->color = 0;
 669     tc->drop = c != ':';
 670
 671     if (fields == 2)
 672         tc->ff = tc->ff * 2;
 673
 674     return 0;
 675 }
 676
 677 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 678 {
 679     AVIOContext *pb = s->pb;
 680     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 681     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 682     uint8_t tracks[255] = {0};
 683     int i, media_info = 0;
 684     AVDictionaryEntry *tcr = av_dict_get(s->metadata, "timecode", NULL, 0);
 685
 686     if (!pb->seekable) {
 687         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome\n");
 688         return -1;
 689     }
 690
 691     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 692     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 693         AVStream *st = s->streams[i];
 694         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 695         if (!sc)
 696             return AVERROR(ENOMEM);
 697         st->priv_data = sc;
 698
 699         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 700         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 701             if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 702                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 703                 return -1;
 704             }
 705             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 706                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 707                 return -1;
 708             }
 709             if (st->codec->channels != 1) {
 710                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 711                 return -1;
 712             }
 713             sc->track_type = 2;
 714             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 715             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 716             sc->sample_size = 16;
 717             sc->frame_rate_index = -2;
 718             sc->lines_index = -2;
 719             sc->fields = -2;
 720             gxf->audio_tracks++;
 721             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 722             media_info = 'A';
 723         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 724             if (i != 0) {
 725                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 726                 return -1;
 727             }
 728             /* FIXME check from time_base ? */
 729             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 730                 sc->frame_rate_index = 5;
 731                 sc->sample_rate = 60;
 732                 gxf->flags |= 0x00000080;
 733                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 734             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 735                 sc->frame_rate_index = 6;
 736                 sc->media_type++;
 737                 sc->sample_rate = 50;
 738                 gxf->flags |= 0x00000040;
 739                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 740             } else {
 741                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 742                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 743                 return -1;
 744             }
 745             if (!tcr)
 746                 tcr = av_dict_get(st->metadata, "timecode", NULL, 0);
 747             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 748             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 749                 sc->lines_index = -1;
 750             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 751             sc->fields = 2; /* interlaced */
 752
 753             vsc = sc;
 754
 755             switch (st->codec->codec_id) {
 756             case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 757                 sc->track_type = 1;
 758                 gxf->flags |= 0x00004000;
 759                 media_info = 'J';
 760                 break;
 761             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 762                 sc->track_type = 9;
 763                 gxf->mpeg_tracks++;
 764                 media_info = 'L';
 765                 break;
 766             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 767                 sc->first_gop_closed = -1;
 768                 sc->track_type = 4;
 769                 gxf->mpeg_tracks++;
 770                 gxf->flags |= 0x00008000;
 771                 media_info = 'M';
 772                 break;
 773             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 774                 if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P) {
 775                     sc->media_type += 2;
 776                     sc->track_type = 6;
 777                     gxf->flags |= 0x00002000;
 778                     media_info = 'E';
 779                 } else {
 780                     sc->track_type = 5;
 781                     gxf->flags |= 0x00001000;
 782                     media_info = 'D';
 783                 }
 784                 break;
 785             default:
 786                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 787                 return -1;
 788             }
 789         }
 790         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 791         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 792         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 793     }
 794
 795     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 796         return -1;
 797
 798     if (tcr && vsc)
 799         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, tcr->value, vsc->fields);
 800
 801     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 802     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 803
 804     gxf_write_map_packet(s, 0);
 805     gxf_write_flt_packet(s);
 806     gxf_write_umf_packet(s);
 807
 808     gxf->packet_count = 3;
 809
 810     avio_flush(pb);
 811     return 0;
 812 }
 813
 814 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 815 {
 816     int64_t pos = avio_tell(pb);
 817
 818     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 819     return updatePacketSize(pb, pos);
 820 }
 821
 822 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 823 {
 824     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 825     AVIOContext *pb = s->pb;
 826     int64_t end;
 827     int i;
 828
 829     ff_audio_interleave_close(s);
 830
 831     gxf_write_eos_packet(pb);
 832     end = avio_tell(pb);
 833     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 834     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 835     gxf_write_map_packet(s, 1);
 836     gxf_write_flt_packet(s);
 837     gxf_write_umf_packet(s);
 838     avio_flush(pb);
 839     /* update duration in all map packets */
 840     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 841         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 842         gxf_write_map_packet(s, 1);
 843         avio_flush(pb);
 844     }
 845
 846     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 847
 848     av_freep(&gxf->flt_entries);
 849     av_freep(&gxf->map_offsets);
 850
 851     return 0;
 852 }
 853
 854 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 855 {
 856     uint32_t c=-1;
 857     int i;
 858     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 859         c = (c<<8) + buf[i];
 860         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 861             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 862     }
 863     return (buf[i+1]>>3)&7;
 864 }
 865
 866 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 867 {
 868     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 869     AVIOContext *pb = s->pb;
 870     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 871     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 872     unsigned field_nb;
 873     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 874      * even field numbers.
 875      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 876     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 877         field_nb = gxf->nb_fields;
 878     } else {
 879         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 880                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 881     }
 882
 883     avio_w8(pb, sc->media_type);
 884     avio_w8(pb, st->index);
 885     avio_wb32(pb, field_nb);
 886     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 887         avio_wb16(pb, 0);
 888         avio_wb16(pb, size / 2);
 889     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 890         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 891         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 892             avio_w8(pb, 0x0d);
 893             sc->iframes++;
 894         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 895             avio_w8(pb, 0x0f);
 896             sc->bframes++;
 897         } else {
 898             avio_w8(pb, 0x0e);
 899             sc->pframes++;
 900         }
 901         avio_wb24(pb, size);
 902     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO) {
 903         avio_w8(pb, size / 4096);
 904         avio_wb24(pb, 0);
 905     } else
 906         avio_wb32(pb, size);
 907     avio_wb32(pb, field_nb);
 908     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 909     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 910     return 16;
 911 }
 912
 913 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 914 {
 915     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 916     AVIOContext *pb = s->pb;
 917     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 918     int64_t pos = avio_tell(pb);
 919     int padding = 0;
 920     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 921
 922     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 923     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 924         padding = 4 - pkt->size % 4;
 925     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 926         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 927     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 928     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 929     gxf_write_padding(pb, padding);
 930
 931     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 932         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 933             gxf->flt_entries = av_realloc_f(gxf->flt_entries,
 934                                             sizeof(*gxf->flt_entries),
 935                                             gxf->flt_entries_nb+500);
 936             if (!gxf->flt_entries) {
 937                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 938                 return -1;
 939             }
 940         }
 941         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 942         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 943     }
 944
 945     updatePacketSize(pb, pos);
 946
 947     gxf->packet_count++;
 948     if (gxf->packet_count == 100) {
 949         gxf_write_map_packet(s, 0);
 950         gxf->packet_count = 0;
 951     }
 952
 953     avio_flush(pb);
 954
 955     return 0;
 956 }
 957
 958 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 959 {
 960     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 961     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 962     int i, field_nb[2];
 963     GXFStreamContext *sc[2];
 964
 965     for (i = 0; i < 2; i++) {
 966         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 967         sc[i] = st->priv_data;
 968         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 969             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 970                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 971             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 972         } else
 973             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 974     }
 975
 976     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 977         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 978 }
 979
 980 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 981 {
 982     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 983         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 984     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 985                                ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 986 }
 987
 988 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
 989     .name              = "gxf",
 990     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
 991     .extensions        = "gxf",
 992     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
 993     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE,
 994     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 995     .write_header      = gxf_write_header,
 996     .write_packet      = gxf_write_packet,
 997     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
 998     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
 999 };