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 (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 == 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 == CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 515         avio_wl32(pb, 2);
 516     else if (st->codec->codec_id == 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 #if 0
 559 static int gxf_write_umf_media_mjpeg(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 560 {
 561     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max chroma quant level */
 562     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max luma quant level */
 563     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min chroma quant level */
 564     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min luma quant level */
 565     return 32;
 566 }
 567 #endif
 568
 569 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 570 {
 571     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 572     AVIOContext *pb = s->pb;
 573     int64_t pos;
 574     int i, j;
 575
 576     pos = avio_tell(pb);
 577     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 578     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 579         GXFStreamContext *sc;
 580         int64_t startpos, curpos;
 581
 582         if (i == s->nb_streams)
 583             sc = &gxf->timecode_track;
 584         else
 585             sc = s->streams[i]->priv_data;
 586
 587         startpos = avio_tell(pb);
 588         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 589         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 590         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 591         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 592         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 593         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 594         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 595         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 596         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 597         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 598         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 599             avio_w8(pb, 0);
 600         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 601         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 602         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 603         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 604
 605         if (sc == &gxf->timecode_track)
 606             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
 607         else {
 608             AVStream *st = s->streams[i];
 609             switch (st->codec->codec_id) {
 610             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 611             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 612                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 613                 break;
 614             case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 615                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 616                 break;
 617             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 618                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 619                 break;
 620             }
 621         }
 622
 623         curpos = avio_tell(pb);
 624         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 625         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 626         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 627     }
 628     return avio_tell(pb) - pos;
 629 }
 630
 631 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 632 {
 633     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 634     AVIOContext *pb = s->pb;
 635     int64_t pos = avio_tell(pb);
 636
 637     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 638
 639     /* preamble */
 640     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 641     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 642
 643     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 644     gxf_write_umf_payload(s);
 645     gxf_write_umf_material_description(s);
 646     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 647     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 648     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 649     return updatePacketSize(pb, pos);
 650 }
 651
 652 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 653
 654 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 655 {
 656     if (!vsc)
 657         return;
 658
 659     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 660     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 661     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 662     sc->track_type = 3;
 663     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 664     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 665     sc->sample_size = 16;
 666     sc->fields = vsc->fields;
 667 }
 668
 669 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, int fields)
 670 {
 671     char c;
 672
 673     if (sscanf(tc->str, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
 674         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
 675                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
 676         return -1;
 677     }
 678
 679     tc->color = 0;
 680     tc->drop = c != ':';
 681
 682     if (fields == 2)
 683         tc->ff = tc->ff * 2;
 684
 685     return 0;
 686 }
 687
 688 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 689 {
 690     AVIOContext *pb = s->pb;
 691     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 692     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 693     uint8_t tracks[255] = {0};
 694     int i, media_info = 0;
 695
 696     if (!pb->seekable) {
 697         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
 698         return -1;
 699     }
 700
 701     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 702     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 703         AVStream *st = s->streams[i];
 704         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 705         if (!sc)
 706             return AVERROR(ENOMEM);
 707         st->priv_data = sc;
 708
 709         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 710         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 711             if (st->codec->codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 712                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 713                 return -1;
 714             }
 715             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 716                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 717                 return -1;
 718             }
 719             if (st->codec->channels != 1) {
 720                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 721                 return -1;
 722             }
 723             sc->track_type = 2;
 724             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 725             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 726             sc->sample_size = 16;
 727             sc->frame_rate_index = -2;
 728             sc->lines_index = -2;
 729             sc->fields = -2;
 730             gxf->audio_tracks++;
 731             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 732             media_info = 'A';
 733         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 734             if (i != 0) {
 735                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 736                 return -1;
 737             }
 738             /* FIXME check from time_base ? */
 739             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 740                 sc->frame_rate_index = 5;
 741                 sc->sample_rate = 60;
 742                 gxf->flags |= 0x00000080;
 743                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 744             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 745                 sc->frame_rate_index = 6;
 746                 sc->media_type++;
 747                 sc->sample_rate = 50;
 748                 gxf->flags |= 0x00000040;
 749                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 750             } else {
 751                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 752                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 753                 return -1;
 754             }
 755             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 756             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 757                 sc->lines_index = -1;
 758             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 759             sc->fields = 2; /* interlaced */
 760
 761             vsc = sc;
 762
 763             switch (st->codec->codec_id) {
 764             case CODEC_ID_MJPEG:
 765                 sc->track_type = 1;
 766                 gxf->flags |= 0x00004000;
 767                 media_info = 'J';
 768                 break;
 769             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 770                 sc->track_type = 9;
 771                 gxf->mpeg_tracks++;
 772                 media_info = 'L';
 773                 break;
 774             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 775                 sc->first_gop_closed = -1;
 776                 sc->track_type = 4;
 777                 gxf->mpeg_tracks++;
 778                 gxf->flags |= 0x00008000;
 779                 media_info = 'M';
 780                 break;
 781             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 782                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
 783                     sc->media_type += 2;
 784                     sc->track_type = 6;
 785                     gxf->flags |= 0x00002000;
 786                     media_info = 'E';
 787                 } else {
 788                     sc->track_type = 5;
 789                     gxf->flags |= 0x00001000;
 790                     media_info = 'D';
 791                 }
 792                 break;
 793             default:
 794                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 795                 return -1;
 796             }
 797         }
 798         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 799         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 800         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 801     }
 802
 803     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 804         return -1;
 805
 806     if (gxf->tc.str) {
 807         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, vsc->fields);
 808     }
 809
 810     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 811     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 812
 813     gxf_write_map_packet(s, 0);
 814     gxf_write_flt_packet(s);
 815     gxf_write_umf_packet(s);
 816
 817     gxf->packet_count = 3;
 818
 819     avio_flush(pb);
 820     return 0;
 821 }
 822
 823 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 824 {
 825     int64_t pos = avio_tell(pb);
 826
 827     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 828     return updatePacketSize(pb, pos);
 829 }
 830
 831 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 832 {
 833     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 834     AVIOContext *pb = s->pb;
 835     int64_t end;
 836     int i;
 837
 838     ff_audio_interleave_close(s);
 839
 840     gxf_write_eos_packet(pb);
 841     end = avio_tell(pb);
 842     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 843     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 844     gxf_write_map_packet(s, 1);
 845     gxf_write_flt_packet(s);
 846     gxf_write_umf_packet(s);
 847     avio_flush(pb);
 848     /* update duration in all map packets */
 849     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 850         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 851         gxf_write_map_packet(s, 1);
 852         avio_flush(pb);
 853     }
 854
 855     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 856
 857     av_freep(&gxf->flt_entries);
 858     av_freep(&gxf->map_offsets);
 859
 860     return 0;
 861 }
 862
 863 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 864 {
 865     uint32_t c=-1;
 866     int i;
 867     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 868         c = (c<<8) + buf[i];
 869         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 870             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 871     }
 872     return (buf[i+1]>>3)&7;
 873 }
 874
 875 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 876 {
 877     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 878     AVIOContext *pb = s->pb;
 879     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 880     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 881     unsigned field_nb;
 882     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 883      * even field numbers.
 884      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 885     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 886         field_nb = gxf->nb_fields;
 887     } else {
 888         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 889                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 890     }
 891
 892     avio_w8(pb, sc->media_type);
 893     avio_w8(pb, st->index);
 894     avio_wb32(pb, field_nb);
 895     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 896         avio_wb16(pb, 0);
 897         avio_wb16(pb, size / 2);
 898     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 899         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 900         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 901             avio_w8(pb, 0x0d);
 902             sc->iframes++;
 903         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 904             avio_w8(pb, 0x0f);
 905             sc->bframes++;
 906         } else {
 907             avio_w8(pb, 0x0e);
 908             sc->pframes++;
 909         }
 910         avio_wb24(pb, size);
 911     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO) {
 912         avio_w8(pb, size / 4096);
 913         avio_wb24(pb, 0);
 914     } else
 915         avio_wb32(pb, size);
 916     avio_wb32(pb, field_nb);
 917     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 918     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 919     return 16;
 920 }
 921
 922 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 923 {
 924     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 925     AVIOContext *pb = s->pb;
 926     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 927     int64_t pos = avio_tell(pb);
 928     int padding = 0;
 929     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 930
 931     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 932     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 933         padding = 4 - pkt->size % 4;
 934     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 935         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 936     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 937     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 938     gxf_write_padding(pb, padding);
 939
 940     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 941         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 942             gxf->flt_entries = av_realloc_f(gxf->flt_entries,
 943                                             sizeof(*gxf->flt_entries),
 944                                             gxf->flt_entries_nb+500);
 945             if (!gxf->flt_entries) {
 946                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 947                 return -1;
 948             }
 949         }
 950         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 951         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 952     }
 953
 954     updatePacketSize(pb, pos);
 955
 956     gxf->packet_count++;
 957     if (gxf->packet_count == 100) {
 958         gxf_write_map_packet(s, 0);
 959         gxf->packet_count = 0;
 960     }
 961
 962     avio_flush(pb);
 963
 964     return 0;
 965 }
 966
 967 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 968 {
 969     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 970     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 971     int i, field_nb[2];
 972     GXFStreamContext *sc[2];
 973
 974     for (i = 0; i < 2; i++) {
 975         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 976         sc[i] = st->priv_data;
 977         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 978             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 979                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 980             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 981         } else
 982             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 983     }
 984
 985     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 986         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 987 }
 988
 989 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 990 {
 991     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 992         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 993     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 994                                av_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 995 }
 996
 997 static const AVOption options[] = {
 998     { TIMECODE_OPT(GXFContext, AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM) },
 999     { NULL }
1000 };
1001
1002 static const AVClass gxf_muxer_class = {
1003     .class_name     = "GXF muxer",
1004     .item_name      = av_default_item_name,
1005     .option         = options,
1006     .version        = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1007 };
1008
1009 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
1010     .name              = "gxf",
1011     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF format"),
1012     .extensions        = "gxf",
1013     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
1014     .audio_codec       = CODEC_ID_PCM_S16LE,
1015     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1016     .write_header      = gxf_write_header,
1017     .write_packet      = gxf_write_packet,
1018     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
1019     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
1020     .priv_class        = &gxf_muxer_class,
1021 };