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 "libavutil/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 } 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, 1024, "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 == PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 212                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
 213     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
 214     avio_w8(pb, size + 1);
 215     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
 216     return size + 3;
 217 }
 218
 219 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFContext *gxf)
 220 {
 221     uint32_t timecode = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 222                                      gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 223                                      gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 224
 225     avio_wl32(pb, timecode);
 226     /* reserved */
 227     avio_wl32(pb, 0);
 228     return 8;
 229 }
 230
 231 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
 232 {
 233     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 234     AVIOContext *pb = s->pb;
 235     int64_t pos;
 236     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
 237
 238     /* track description section */
 239     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
 240     avio_w8(pb, index + 0xC0);
 241
 242     pos = avio_tell(pb);
 243     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 244
 245     /* media file name */
 246     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
 247     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
 248     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
 249     avio_wb16(pb, sc->media_info);
 250     avio_w8(pb, 0);
 251
 252     if (!mpeg) {
 253         /* auxiliary information */
 254         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 255         avio_w8(pb, 8);
 256         if (sc->track_type == 3)
 257             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, gxf);
 258         else
 259             avio_wl64(pb, 0);
 260     }
 261
 262     /* file system version */
 263     avio_w8(pb, TRACK_VER);
 264     avio_w8(pb, 4);
 265     avio_wb32(pb, 0);
 266
 267     if (mpeg)
 268         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 269
 270     /* frame rate */
 271     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
 272     avio_w8(pb, 4);
 273     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
 274
 275     /* lines per frame */
 276     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
 277     avio_w8(pb, 4);
 278     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
 279
 280     /* fields per frame */
 281     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
 282     avio_w8(pb, 4);
 283     avio_wb32(pb, sc->fields);
 284
 285     return updateSize(pb, pos);
 286 }
 287
 288 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
 289 {
 290     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 291     AVIOContext *pb = s->pb;
 292     int64_t pos;
 293     int len;
 294     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
 295
 296     pos = avio_tell(pb);
 297     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 298
 299     /* name */
 300     if (filename)
 301         filename++;
 302     else
 303         filename = s->filename;
 304     len = strlen(filename);
 305
 306     avio_w8(pb, MAT_NAME);
 307     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
 308     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
 309     avio_write(pb, filename, len);
 310     avio_w8(pb, 0);
 311
 312     /* first field */
 313     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
 314     avio_w8(pb, 4);
 315     avio_wb32(pb, 0);
 316
 317     /* last field */
 318     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
 319     avio_w8(pb, 4);
 320     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 321
 322     /* reserved */
 323     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
 324     avio_w8(pb, 4);
 325     avio_wb32(pb, 0);
 326
 327     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
 328     avio_w8(pb, 4);
 329     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 330
 331     /* estimated size */
 332     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
 333     avio_w8(pb, 4);
 334     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
 335
 336     return updateSize(pb, pos);
 337 }
 338
 339 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
 340 {
 341     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 342     AVIOContext *pb = s->pb;
 343     int64_t pos;
 344     int i;
 345
 346     pos = avio_tell(pb);
 347     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 348     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
 349         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
 350
 351     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
 352
 353     return updateSize(pb, pos);
 354 }
 355
 356 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
 357 {
 358     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 359     AVIOContext *pb = s->pb;
 360     int64_t pos = avio_tell(pb);
 361
 362     if (!rewrite) {
 363         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
 364             gxf->map_offsets = av_realloc_f(gxf->map_offsets,
 365                                             sizeof(*gxf->map_offsets),
 366                                             gxf->map_offsets_nb+30);
 367             if (!gxf->map_offsets) {
 368                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 369                 return -1;
 370             }
 371         }
 372         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 373     }
 374
 375     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 376
 377     /* preamble */
 378     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 379     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 380
 381     gxf_write_material_data_section(s);
 382     gxf_write_track_description_section(s);
 383
 384     return updatePacketSize(pb, pos);
 385 }
 386
 387 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 388 {
 389     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 390     AVIOContext *pb = s->pb;
 391     int64_t pos = avio_tell(pb);
 392     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 393     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 394     int i = 0;
 395
 396     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 397
 398     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 399     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 400
 401     if (gxf->flt_entries) {
 402         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 403             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 404     }
 405
 406     for (; i < 1000; i++)
 407         avio_wl32(pb, 0);
 408
 409     return updatePacketSize(pb, pos);
 410 }
 411
 412 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 413 {
 414     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 415     AVIOContext *pb = s->pb;
 416     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 417     int64_t timestamp = 0;
 418     AVDictionaryEntry *t;
 419     uint64_t nb_fields;
 420     uint32_t timecode_in; // timecode at mark in
 421     uint32_t timecode_out; // timecode at mark out
 422
 423     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
 424         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
 425
 426     timecode_in = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 427                                gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 428                                gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 429
 430     nb_fields = gxf->nb_fields +
 431                 gxf->tc.hh * (timecode_base * 3600) +
 432                 gxf->tc.mm * (timecode_base * 60)   +
 433                 gxf->tc.ss * timecode_base          +
 434                 gxf->tc.ff;
 435
 436     timecode_out = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 437                                 nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24,
 438                                 nb_fields / (timecode_base * 60)   % 60,
 439                                 nb_fields /  timecode_base % 60,
 440                                 nb_fields %  timecode_base);
 441
 442     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 443     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 444     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 445     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 446     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 447     avio_wl32(pb, timecode_in); /* timecode mark in */
 448     avio_wl32(pb, timecode_out); /* timecode mark out */
 449     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 450     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 451     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 452     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 453     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 454     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 455     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 456     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 457     return 48;
 458 }
 459
 460 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 461 {
 462     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 463     AVIOContext *pb = s->pb;
 464
 465     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 466     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 467     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 468     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 469     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 470     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 471     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 472     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 473     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 474     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 475     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 476     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 477     return 48;
 478 }
 479
 480 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 481 {
 482     AVIOContext *pb = s->pb;
 483     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 484     int64_t pos = avio_tell(pb);
 485     int i;
 486
 487     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 488     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 489         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 490         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 491         avio_wl16(pb, 1);
 492     }
 493
 494     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 495     avio_wl16(pb, 1);
 496
 497     return avio_tell(pb) - pos;
 498 }
 499
 500 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 501 {
 502     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 503
 504     if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P)
 505         avio_wl32(pb, 2);
 506     else
 507         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 508     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 509     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 510     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 511     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 512     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 513     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 514         avio_wl32(pb, 2);
 515     else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 516         avio_wl32(pb, 1);
 517     else
 518         avio_wl32(pb, 0);
 519     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 520     return 32;
 521 }
 522
 523 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, int drop)
 524 {
 525     avio_wl32(pb, drop); /* drop frame */
 526     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 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     return 32;
 534 }
 535
 536 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 537 {
 538     int i;
 539
 540     for (i = 0; i < 8; i++) {
 541         avio_wb32(pb, 0);
 542     }
 543     return 32;
 544 }
 545
 546 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 547 {
 548     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 549     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 550     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 551     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 552     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 553     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 554     return 32;
 555 }
 556
 557 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 558 {
 559     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 560     AVIOContext *pb = s->pb;
 561     int64_t pos;
 562     int i, j;
 563
 564     pos = avio_tell(pb);
 565     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 566     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 567         GXFStreamContext *sc;
 568         int64_t startpos, curpos;
 569
 570         if (i == s->nb_streams)
 571             sc = &gxf->timecode_track;
 572         else
 573             sc = s->streams[i]->priv_data;
 574
 575         startpos = avio_tell(pb);
 576         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 577         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 578         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 579         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 580         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 581         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 582         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 583         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 584         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 585         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 586         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 587             avio_w8(pb, 0);
 588         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 589         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 590         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 591         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 592
 593         if (sc == &gxf->timecode_track)
 594             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
 595         else {
 596             AVStream *st = s->streams[i];
 597             switch (st->codec->codec_id) {
 598             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 599             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 600                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 601                 break;
 602             case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
 603                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 604                 break;
 605             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 606                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 607                 break;
 608             }
 609         }
 610
 611         curpos = avio_tell(pb);
 612         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 613         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 614         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 615     }
 616     return avio_tell(pb) - pos;
 617 }
 618
 619 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 620 {
 621     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 622     AVIOContext *pb = s->pb;
 623     int64_t pos = avio_tell(pb);
 624
 625     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 626
 627     /* preamble */
 628     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 629     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 630
 631     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 632     gxf_write_umf_payload(s);
 633     gxf_write_umf_material_description(s);
 634     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 635     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 636     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 637     return updatePacketSize(pb, pos);
 638 }
 639
 640 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 641
 642 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 643 {
 644     if (!vsc)
 645         return;
 646
 647     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 648     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 649     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 650     sc->track_type = 3;
 651     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 652     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 653     sc->sample_size = 16;
 654     sc->fields = vsc->fields;
 655 }
 656
 657 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, const char *tcstr, int fields)
 658 {
 659     char c;
 660
 661     if (sscanf(tcstr, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
 662         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
 663                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
 664         return -1;
 665     }
 666
 667     tc->color = 0;
 668     tc->drop = c != ':';
 669
 670     if (fields == 2)
 671         tc->ff = tc->ff * 2;
 672
 673     return 0;
 674 }
 675
 676 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 677 {
 678     AVIOContext *pb = s->pb;
 679     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 680     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 681     uint8_t tracks[255] = {0};
 682     int i, media_info = 0;
 683     AVDictionaryEntry *tcr = av_dict_get(s->metadata, "timecode", NULL, 0);
 684
 685     if (!pb->seekable) {
 686         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
 687         return -1;
 688     }
 689
 690     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 691     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 692         AVStream *st = s->streams[i];
 693         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 694         if (!sc)
 695             return AVERROR(ENOMEM);
 696         st->priv_data = sc;
 697
 698         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 699         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 700             if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 701                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 702                 return -1;
 703             }
 704             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 705                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 706                 return -1;
 707             }
 708             if (st->codec->channels != 1) {
 709                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 710                 return -1;
 711             }
 712             sc->track_type = 2;
 713             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 714             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 715             sc->sample_size = 16;
 716             sc->frame_rate_index = -2;
 717             sc->lines_index = -2;
 718             sc->fields = -2;
 719             gxf->audio_tracks++;
 720             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 721             media_info = 'A';
 722         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 723             if (i != 0) {
 724                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 725                 return -1;
 726             }
 727             /* FIXME check from time_base ? */
 728             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 729                 sc->frame_rate_index = 5;
 730                 sc->sample_rate = 60;
 731                 gxf->flags |= 0x00000080;
 732                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 733             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 734                 sc->frame_rate_index = 6;
 735                 sc->media_type++;
 736                 sc->sample_rate = 50;
 737                 gxf->flags |= 0x00000040;
 738                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 739             } else {
 740                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 741                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 742                 return -1;
 743             }
 744             if (!tcr)
 745                 tcr = av_dict_get(st->metadata, "timecode", NULL, 0);
 746             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 747             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 748                 sc->lines_index = -1;
 749             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 750             sc->fields = 2; /* interlaced */
 751
 752             vsc = sc;
 753
 754             switch (st->codec->codec_id) {
 755             case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 756                 sc->track_type = 1;
 757                 gxf->flags |= 0x00004000;
 758                 media_info = 'J';
 759                 break;
 760             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 761                 sc->track_type = 9;
 762                 gxf->mpeg_tracks++;
 763                 media_info = 'L';
 764                 break;
 765             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 766                 sc->first_gop_closed = -1;
 767                 sc->track_type = 4;
 768                 gxf->mpeg_tracks++;
 769                 gxf->flags |= 0x00008000;
 770                 media_info = 'M';
 771                 break;
 772             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 773                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
 774                     sc->media_type += 2;
 775                     sc->track_type = 6;
 776                     gxf->flags |= 0x00002000;
 777                     media_info = 'E';
 778                 } else {
 779                     sc->track_type = 5;
 780                     gxf->flags |= 0x00001000;
 781                     media_info = 'D';
 782                 }
 783                 break;
 784             default:
 785                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 786                 return -1;
 787             }
 788         }
 789         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 790         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 791         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 792     }
 793
 794     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 795         return -1;
 796
 797     if (tcr)
 798         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, tcr->value, vsc->fields);
 799
 800     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 801     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 802
 803     gxf_write_map_packet(s, 0);
 804     gxf_write_flt_packet(s);
 805     gxf_write_umf_packet(s);
 806
 807     gxf->packet_count = 3;
 808
 809     avio_flush(pb);
 810     return 0;
 811 }
 812
 813 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 814 {
 815     int64_t pos = avio_tell(pb);
 816
 817     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 818     return updatePacketSize(pb, pos);
 819 }
 820
 821 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 822 {
 823     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 824     AVIOContext *pb = s->pb;
 825     int64_t end;
 826     int i;
 827
 828     ff_audio_interleave_close(s);
 829
 830     gxf_write_eos_packet(pb);
 831     end = avio_tell(pb);
 832     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 833     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 834     gxf_write_map_packet(s, 1);
 835     gxf_write_flt_packet(s);
 836     gxf_write_umf_packet(s);
 837     avio_flush(pb);
 838     /* update duration in all map packets */
 839     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 840         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 841         gxf_write_map_packet(s, 1);
 842         avio_flush(pb);
 843     }
 844
 845     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 846
 847     av_freep(&gxf->flt_entries);
 848     av_freep(&gxf->map_offsets);
 849
 850     return 0;
 851 }
 852
 853 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 854 {
 855     uint32_t c=-1;
 856     int i;
 857     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 858         c = (c<<8) + buf[i];
 859         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 860             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 861     }
 862     return (buf[i+1]>>3)&7;
 863 }
 864
 865 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 866 {
 867     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 868     AVIOContext *pb = s->pb;
 869     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 870     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 871     unsigned field_nb;
 872     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 873      * even field numbers.
 874      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 875     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 876         field_nb = gxf->nb_fields;
 877     } else {
 878         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 879                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 880     }
 881
 882     avio_w8(pb, sc->media_type);
 883     avio_w8(pb, st->index);
 884     avio_wb32(pb, field_nb);
 885     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 886         avio_wb16(pb, 0);
 887         avio_wb16(pb, size / 2);
 888     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 889         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 890         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 891             avio_w8(pb, 0x0d);
 892             sc->iframes++;
 893         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 894             avio_w8(pb, 0x0f);
 895             sc->bframes++;
 896         } else {
 897             avio_w8(pb, 0x0e);
 898             sc->pframes++;
 899         }
 900         avio_wb24(pb, size);
 901     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO) {
 902         avio_w8(pb, size / 4096);
 903         avio_wb24(pb, 0);
 904     } else
 905         avio_wb32(pb, size);
 906     avio_wb32(pb, field_nb);
 907     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 908     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 909     return 16;
 910 }
 911
 912 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 913 {
 914     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 915     AVIOContext *pb = s->pb;
 916     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 917     int64_t pos = avio_tell(pb);
 918     int padding = 0;
 919     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 920
 921     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 922     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 923         padding = 4 - pkt->size % 4;
 924     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 925         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 926     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 927     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 928     gxf_write_padding(pb, padding);
 929
 930     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 931         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 932             gxf->flt_entries = av_realloc_f(gxf->flt_entries,
 933                                             sizeof(*gxf->flt_entries),
 934                                             gxf->flt_entries_nb+500);
 935             if (!gxf->flt_entries) {
 936                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 937                 return -1;
 938             }
 939         }
 940         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 941         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 942     }
 943
 944     updatePacketSize(pb, pos);
 945
 946     gxf->packet_count++;
 947     if (gxf->packet_count == 100) {
 948         gxf_write_map_packet(s, 0);
 949         gxf->packet_count = 0;
 950     }
 951
 952     avio_flush(pb);
 953
 954     return 0;
 955 }
 956
 957 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 958 {
 959     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 960     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 961     int i, field_nb[2];
 962     GXFStreamContext *sc[2];
 963
 964     for (i = 0; i < 2; i++) {
 965         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 966         sc[i] = st->priv_data;
 967         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 968             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 969                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 970             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 971         } else
 972             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 973     }
 974
 975     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 976         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 977 }
 978
 979 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 980 {
 981     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 982         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 983     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 984                                ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 985 }
 986
 987 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
 988     .name              = "gxf",
 989     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
 990     .extensions        = "gxf",
 991     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
 992     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE,
 993     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 994     .write_header      = gxf_write_header,
 995     .write_packet      = gxf_write_packet,
 996     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
 997     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
 998 };