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/intfloat.h"
  23 #include "libavutil/opt.h"
  24 #include "libavutil/mathematics.h"
  25 #include "libavcodec/timecode.h"
  26 #include "avformat.h"
  27 #include "internal.h"
  28 #include "gxf.h"
  29 #include "riff.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     char *str;
  45 } GXFTimecode;
  46
  47 typedef struct GXFStreamContext {
  48     AudioInterleaveContext aic;
  49     uint32_t track_type;
  50     uint32_t sample_size;
  51     uint32_t sample_rate;
  52     uint16_t media_type;
  53     uint16_t media_info;
  54     int frame_rate_index;
  55     int lines_index;
  56     int fields;
  57     int iframes;
  58     int pframes;
  59     int bframes;
  60     int p_per_gop;
  61     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
  62     int first_gop_closed;
  63     unsigned order;   ///< interleaving order
  64 } GXFStreamContext;
  65
  66 typedef struct GXFContext {
  67     AVClass *av_class;
  68     uint32_t nb_fields;
  69     uint16_t audio_tracks;
  70     uint16_t mpeg_tracks;
  71     int64_t creation_time;
  72     uint32_t umf_start_offset;
  73     uint32_t umf_track_offset;
  74     uint32_t umf_media_offset;
  75     uint32_t umf_length;
  76     uint16_t umf_track_size;
  77     uint16_t umf_media_size;
  78     AVRational time_base;
  79     int flags;
  80     GXFStreamContext timecode_track;
  81     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
  82     unsigned flt_entries_nb;
  83     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
  84     unsigned map_offsets_nb;
  85     unsigned packet_count;
  86     GXFTimecode tc;
  87 } GXFContext;
  88
  89 static const struct {
  90     int height, index;
  91 } gxf_lines_tab[] = {
  92     { 480,  1 }, /* NTSC */
  93     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
  94     { 576,  2 }, /* PAL */
  95     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
  96     { 1080, 4 },
  97     { 720,  6 },
  98 };
  99
 100 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
 101     { CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
 102     { CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
 103     { CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
 104     { CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
 105     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
 106     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
 107     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
 108     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
 109     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
 110     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
 111     { CODEC_ID_AC3       ,  17 },
 112     //{ CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
 113     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
 114     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
 115     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
 116     { CODEC_ID_NONE,         0 },
 117 };
 118
 119 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
 120 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
 121
 122 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
 123 {
 124     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 125     int i;
 126
 127     for (i = 0; i < 6; ++i) {
 128         if (st->codec->height == gxf_lines_tab[i].height) {
 129             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
 130             return 0;
 131         }
 132     }
 133     return -1;
 134 }
 135
 136 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
 137 {
 138     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
 139         avio_w8(pb, 0);
 140     }
 141 }
 142
 143 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 144 {
 145     int64_t curpos;
 146     int size;
 147
 148     size = avio_tell(pb) - pos;
 149     if (size % 4) {
 150         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
 151         size = avio_tell(pb) - pos;
 152     }
 153     curpos = avio_tell(pb);
 154     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
 155     avio_wb32(pb, size);
 156     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 157     return curpos - pos;
 158 }
 159
 160 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 161 {
 162     int64_t curpos;
 163
 164     curpos = avio_tell(pb);
 165     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 166     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
 167     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 168     return curpos - pos;
 169 }
 170
 171 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
 172 {
 173     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
 174     avio_w8(pb, 1);
 175     avio_w8(pb, type); /* map packet */
 176     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
 177     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
 178     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
 179     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
 180 }
 181
 182 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 183 {
 184     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 185     char buffer[1024];
 186     int size, starting_line;
 187
 188     if (sc->iframes) {
 189         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
 190         if (sc->pframes % sc->iframes)
 191             sc->p_per_gop++;
 192         if (sc->pframes) {
 193             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
 194             if (sc->bframes % sc->pframes)
 195                 sc->b_per_i_or_p++;
 196         }
 197         if (sc->p_per_gop > 9)
 198             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 199         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
 200             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 201     }
 202     if (st->codec->height == 512 || st->codec->height == 608)
 203         starting_line = 7; // VBI
 204     else if (st->codec->height == 480)
 205         starting_line = 20;
 206     else
 207         starting_line = 23; // default PAL
 208
 209     size = snprintf(buffer, 1024, "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
 210                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
 211                     (float)st->codec->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
 212                     st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 213                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
 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 FF_API_TIMESTAMP
 425     if (s->timestamp)
 426         timestamp = s->timestamp;
 427     else
 428 #endif
 429     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
 430         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
 431
 432     timecode_in = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 433                                gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 434                                gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 435
 436     nb_fields = gxf->nb_fields +
 437                 gxf->tc.hh * (timecode_base * 3600) +
 438                 gxf->tc.mm * (timecode_base * 60)   +
 439                 gxf->tc.ss * timecode_base          +
 440                 gxf->tc.ff;
 441
 442     timecode_out = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 443                                 nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24,
 444                                 nb_fields / (timecode_base * 60)   % 60,
 445                                 nb_fields /  timecode_base % 60,
 446                                 nb_fields %  timecode_base);
 447
 448     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 449     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 450     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 451     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 452     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 453     avio_wl32(pb, timecode_in); /* timecode mark in */
 454     avio_wl32(pb, timecode_out); /* timecode mark out */
 455     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 456     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 457     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 458     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 459     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 460     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 461     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 462     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 463     return 48;
 464 }
 465
 466 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 467 {
 468     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 469     AVIOContext *pb = s->pb;
 470
 471     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 472     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 473     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 474     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 475     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 476     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 477     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 478     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 479     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 480     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 481     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 482     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 483     return 48;
 484 }
 485
 486 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 487 {
 488     AVIOContext *pb = s->pb;
 489     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 490     int64_t pos = avio_tell(pb);
 491     int i;
 492
 493     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 494     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 495         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 496         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 497         avio_wl16(pb, 1);
 498     }
 499
 500     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 501     avio_wl16(pb, 1);
 502
 503     return avio_tell(pb) - pos;
 504 }
 505
 506 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 507 {
 508     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 509
 510     if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P)
 511         avio_wl32(pb, 2);
 512     else
 513         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 514     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 515     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 516     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 517     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 518     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 519     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 520         avio_wl32(pb, 2);
 521     else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 522         avio_wl32(pb, 1);
 523     else
 524         avio_wl32(pb, 0);
 525     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 526     return 32;
 527 }
 528
 529 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, int drop)
 530 {
 531     avio_wl32(pb, drop); /* drop frame */
 532     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 533     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 534     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 535     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 536     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 537     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 538     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 539     return 32;
 540 }
 541
 542 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 543 {
 544     int i;
 545
 546     for (i = 0; i < 8; i++) {
 547         avio_wb32(pb, 0);
 548     }
 549     return 32;
 550 }
 551
 552 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 553 {
 554     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 555     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 556     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 557     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 558     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 559     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 560     return 32;
 561 }
 562
 563 #if 0
 564 static int gxf_write_umf_media_mjpeg(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 565 {
 566     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max chroma quant level */
 567     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max luma quant level */
 568     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min chroma quant level */
 569     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min luma quant level */
 570     return 32;
 571 }
 572 #endif
 573
 574 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 575 {
 576     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 577     AVIOContext *pb = s->pb;
 578     int64_t pos;
 579     int i, j;
 580
 581     pos = avio_tell(pb);
 582     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 583     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 584         GXFStreamContext *sc;
 585         int64_t startpos, curpos;
 586
 587         if (i == s->nb_streams)
 588             sc = &gxf->timecode_track;
 589         else
 590             sc = s->streams[i]->priv_data;
 591
 592         startpos = avio_tell(pb);
 593         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 594         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 595         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 596         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 597         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 598         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 599         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 600         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 601         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 602         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 603         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 604             avio_w8(pb, 0);
 605         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 606         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 607         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 608         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 609
 610         if (sc == &gxf->timecode_track)
 611             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
 612         else {
 613             AVStream *st = s->streams[i];
 614             switch (st->codec->codec_id) {
 615             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 616             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 617                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 618                 break;
 619             case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 620                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 621                 break;
 622             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 623                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 624                 break;
 625             }
 626         }
 627
 628         curpos = avio_tell(pb);
 629         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 630         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 631         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 632     }
 633     return avio_tell(pb) - pos;
 634 }
 635
 636 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 637 {
 638     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 639     AVIOContext *pb = s->pb;
 640     int64_t pos = avio_tell(pb);
 641
 642     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 643
 644     /* preamble */
 645     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 646     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 647
 648     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 649     gxf_write_umf_payload(s);
 650     gxf_write_umf_material_description(s);
 651     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 652     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 653     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 654     return updatePacketSize(pb, pos);
 655 }
 656
 657 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 658
 659 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 660 {
 661     if (!vsc)
 662         return;
 663
 664     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 665     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 666     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 667     sc->track_type = 3;
 668     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 669     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 670     sc->sample_size = 16;
 671     sc->fields = vsc->fields;
 672 }
 673
 674 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, int fields)
 675 {
 676     char c;
 677
 678     if (sscanf(tc->str, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
 679         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
 680                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
 681         return -1;
 682     }
 683
 684     tc->color = 0;
 685     tc->drop = c != ':';
 686
 687     if (fields == 2)
 688         tc->ff = tc->ff * 2;
 689
 690     return 0;
 691 }
 692
 693 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 694 {
 695     AVIOContext *pb = s->pb;
 696     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 697     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 698     uint8_t tracks[255] = {0};
 699     int i, media_info = 0;
 700
 701     if (!pb->seekable) {
 702         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
 703         return -1;
 704     }
 705
 706     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 707     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 708         AVStream *st = s->streams[i];
 709         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 710         if (!sc)
 711             return AVERROR(ENOMEM);
 712         st->priv_data = sc;
 713
 714         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 715         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 716             if (st->codec->codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 717                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 718                 return -1;
 719             }
 720             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 721                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 722                 return -1;
 723             }
 724             if (st->codec->channels != 1) {
 725                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 726                 return -1;
 727             }
 728             sc->track_type = 2;
 729             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 730             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 731             sc->sample_size = 16;
 732             sc->frame_rate_index = -2;
 733             sc->lines_index = -2;
 734             sc->fields = -2;
 735             gxf->audio_tracks++;
 736             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 737             media_info = 'A';
 738         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 739             if (i != 0) {
 740                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 741                 return -1;
 742             }
 743             /* FIXME check from time_base ? */
 744             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 745                 sc->frame_rate_index = 5;
 746                 sc->sample_rate = 60;
 747                 gxf->flags |= 0x00000080;
 748                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 749             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 750                 sc->frame_rate_index = 6;
 751                 sc->media_type++;
 752                 sc->sample_rate = 50;
 753                 gxf->flags |= 0x00000040;
 754                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 755             } else {
 756                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 757                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 758                 return -1;
 759             }
 760             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 761             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 762                 sc->lines_index = -1;
 763             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 764             sc->fields = 2; /* interlaced */
 765
 766             vsc = sc;
 767
 768             switch (st->codec->codec_id) {
 769             case CODEC_ID_MJPEG:
 770                 sc->track_type = 1;
 771                 gxf->flags |= 0x00004000;
 772                 media_info = 'J';
 773                 break;
 774             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 775                 sc->track_type = 9;
 776                 gxf->mpeg_tracks++;
 777                 media_info = 'L';
 778                 break;
 779             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 780                 sc->first_gop_closed = -1;
 781                 sc->track_type = 4;
 782                 gxf->mpeg_tracks++;
 783                 gxf->flags |= 0x00008000;
 784                 media_info = 'M';
 785                 break;
 786             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 787                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
 788                     sc->media_type += 2;
 789                     sc->track_type = 6;
 790                     gxf->flags |= 0x00002000;
 791                     media_info = 'E';
 792                 } else {
 793                     sc->track_type = 5;
 794                     gxf->flags |= 0x00001000;
 795                     media_info = 'D';
 796                 }
 797                 break;
 798             default:
 799                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 800                 return -1;
 801             }
 802         }
 803         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 804         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 805         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 806     }
 807
 808     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 809         return -1;
 810
 811     if (gxf->tc.str) {
 812         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, vsc->fields);
 813     }
 814
 815     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 816     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 817
 818     gxf_write_map_packet(s, 0);
 819     gxf_write_flt_packet(s);
 820     gxf_write_umf_packet(s);
 821
 822     gxf->packet_count = 3;
 823
 824     avio_flush(pb);
 825     return 0;
 826 }
 827
 828 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 829 {
 830     int64_t pos = avio_tell(pb);
 831
 832     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 833     return updatePacketSize(pb, pos);
 834 }
 835
 836 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 837 {
 838     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 839     AVIOContext *pb = s->pb;
 840     int64_t end;
 841     int i;
 842
 843     ff_audio_interleave_close(s);
 844
 845     gxf_write_eos_packet(pb);
 846     end = avio_tell(pb);
 847     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 848     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 849     gxf_write_map_packet(s, 1);
 850     gxf_write_flt_packet(s);
 851     gxf_write_umf_packet(s);
 852     avio_flush(pb);
 853     /* update duration in all map packets */
 854     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 855         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 856         gxf_write_map_packet(s, 1);
 857         avio_flush(pb);
 858     }
 859
 860     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 861
 862     av_freep(&gxf->flt_entries);
 863     av_freep(&gxf->map_offsets);
 864
 865     return 0;
 866 }
 867
 868 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 869 {
 870     uint32_t c=-1;
 871     int i;
 872     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 873         c = (c<<8) + buf[i];
 874         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 875             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 876     }
 877     return (buf[i+1]>>3)&7;
 878 }
 879
 880 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 881 {
 882     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 883     AVIOContext *pb = s->pb;
 884     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 885     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 886     unsigned field_nb;
 887     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 888      * even field numbers.
 889      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 890     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 891         field_nb = gxf->nb_fields;
 892     } else {
 893         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 894                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 895     }
 896
 897     avio_w8(pb, sc->media_type);
 898     avio_w8(pb, st->index);
 899     avio_wb32(pb, field_nb);
 900     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 901         avio_wb16(pb, 0);
 902         avio_wb16(pb, size / 2);
 903     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 904         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 905         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 906             avio_w8(pb, 0x0d);
 907             sc->iframes++;
 908         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 909             avio_w8(pb, 0x0f);
 910             sc->bframes++;
 911         } else {
 912             avio_w8(pb, 0x0e);
 913             sc->pframes++;
 914         }
 915         avio_wb24(pb, size);
 916     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO) {
 917         avio_w8(pb, size / 4096);
 918         avio_wb24(pb, 0);
 919     } else
 920         avio_wb32(pb, size);
 921     avio_wb32(pb, field_nb);
 922     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 923     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 924     return 16;
 925 }
 926
 927 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 928 {
 929     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 930     AVIOContext *pb = s->pb;
 931     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 932     int64_t pos = avio_tell(pb);
 933     int padding = 0;
 934     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 935
 936     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 937     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 938         padding = 4 - pkt->size % 4;
 939     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 940         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 941     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 942     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 943     gxf_write_padding(pb, padding);
 944
 945     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 946         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 947             gxf->flt_entries = av_realloc_f(gxf->flt_entries,
 948                                             sizeof(*gxf->flt_entries),
 949                                             gxf->flt_entries_nb+500);
 950             if (!gxf->flt_entries) {
 951                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 952                 return -1;
 953             }
 954         }
 955         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 956         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 957     }
 958
 959     updatePacketSize(pb, pos);
 960
 961     gxf->packet_count++;
 962     if (gxf->packet_count == 100) {
 963         gxf_write_map_packet(s, 0);
 964         gxf->packet_count = 0;
 965     }
 966
 967     avio_flush(pb);
 968
 969     return 0;
 970 }
 971
 972 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 973 {
 974     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 975     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 976     int i, field_nb[2];
 977     GXFStreamContext *sc[2];
 978
 979     for (i = 0; i < 2; i++) {
 980         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 981         sc[i] = st->priv_data;
 982         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 983             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 984                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 985             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 986         } else
 987             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 988     }
 989
 990     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 991         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 992 }
 993
 994 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 995 {
 996     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 997         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 998     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 999                                av_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
1000 }
1001
1002 static const AVOption options[] = {
1003     { TIMECODE_OPT(GXFContext, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM) },
1004     { NULL }
1005 };
1006
1007 static const AVClass gxf_muxer_class = {
1008     .class_name     = "GXF muxer",
1009     .item_name      = av_default_item_name,
1010     .option         = options,
1011     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1012 };
1013
1014 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
1015     .name              = "gxf",
1016     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF format"),
1017     .extensions        = "gxf",
1018     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
1019     .audio_codec       = CODEC_ID_PCM_S16LE,
1020     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1021     .write_header      = gxf_write_header,
1022     .write_packet      = gxf_write_packet,
1023     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
1024     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
1025     .priv_class        = &gxf_muxer_class,
1026 };