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_readwrite.h"
  23 #include "libavutil/mathematics.h"
  24 #include "avformat.h"
  25 #include "gxf.h"
  26 #include "riff.h"
  27 #include "audiointerleave.h"
  28
  29 #define GXF_AUDIO_PACKET_SIZE 65536
  30
  31 typedef struct GXFStreamContext {
  32     AudioInterleaveContext aic;
  33     uint32_t track_type;
  34     uint32_t sample_size;
  35     uint32_t sample_rate;
  36     uint16_t media_type;
  37     uint16_t media_info;
  38     int frame_rate_index;
  39     int lines_index;
  40     int fields;
  41     int iframes;
  42     int pframes;
  43     int bframes;
  44     int p_per_gop;
  45     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
  46     int first_gop_closed;
  47     unsigned order;   ///< interleaving order
  48 } GXFStreamContext;
  49
  50 typedef struct GXFContext {
  51     uint32_t nb_fields;
  52     uint16_t audio_tracks;
  53     uint16_t mpeg_tracks;
  54     int64_t creation_time;
  55     uint32_t umf_start_offset;
  56     uint32_t umf_track_offset;
  57     uint32_t umf_media_offset;
  58     uint32_t umf_length;
  59     uint16_t umf_track_size;
  60     uint16_t umf_media_size;
  61     AVRational time_base;
  62     int flags;
  63     GXFStreamContext timecode_track;
  64     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
  65     unsigned flt_entries_nb;
  66     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
  67     unsigned map_offsets_nb;
  68     unsigned packet_count;
  69 } GXFContext;
  70
  71 static const struct {
  72     int height, index;
  73 } gxf_lines_tab[] = {
  74     { 480,  1 }, /* NTSC */
  75     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
  76     { 576,  2 }, /* PAL */
  77     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
  78     { 1080, 4 },
  79     { 720,  6 },
  80 };
  81
  82 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
  83     { CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
  84     { CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
  85     { CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
  86     { CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
  87     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
  88     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
  89     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
  90     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
  91     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
  92     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
  93     { CODEC_ID_AC3       ,  17 },
  94     //{ CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
  95     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
  96     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
  97     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
  98     { CODEC_ID_NONE,         0 },
  99 };
 100
 101 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
 102 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
 103
 104 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
 105 {
 106     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 107     int i;
 108
 109     for (i = 0; i < 6; ++i) {
 110         if (st->codec->height == gxf_lines_tab[i].height) {
 111             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
 112             return 0;
 113         }
 114     }
 115     return -1;
 116 }
 117
 118 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
 119 {
 120     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
 121         avio_w8(pb, 0);
 122     }
 123 }
 124
 125 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 126 {
 127     int64_t curpos;
 128     int size;
 129
 130     size = avio_tell(pb) - pos;
 131     if (size % 4) {
 132         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
 133         size = avio_tell(pb) - pos;
 134     }
 135     curpos = avio_tell(pb);
 136     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
 137     avio_wb32(pb, size);
 138     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 139     return curpos - pos;
 140 }
 141
 142 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 143 {
 144     int64_t curpos;
 145
 146     curpos = avio_tell(pb);
 147     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 148     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
 149     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 150     return curpos - pos;
 151 }
 152
 153 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
 154 {
 155     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
 156     avio_w8(pb, 1);
 157     avio_w8(pb, type); /* map packet */
 158     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
 159     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
 160     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
 161     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
 162 }
 163
 164 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 165 {
 166     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 167     char buffer[1024];
 168     int size, starting_line;
 169
 170     if (sc->iframes) {
 171         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
 172         if (sc->pframes % sc->iframes)
 173             sc->p_per_gop++;
 174         if (sc->pframes) {
 175             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
 176             if (sc->bframes % sc->pframes)
 177                 sc->b_per_i_or_p++;
 178         }
 179         if (sc->p_per_gop > 9)
 180             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 181         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
 182             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 183     }
 184     if (st->codec->height == 512 || st->codec->height == 608)
 185         starting_line = 7; // VBI
 186     else if (st->codec->height == 480)
 187         starting_line = 20;
 188     else
 189         starting_line = 23; // default PAL
 190
 191     size = snprintf(buffer, 1024, "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
 192                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
 193                     (float)st->codec->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
 194                     st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 195                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
 196     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
 197     avio_w8(pb, size + 1);
 198     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
 199     return size + 3;
 200 }
 201
 202 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 203 {
 204     avio_w8(pb, 0); /* fields */
 205     avio_w8(pb, 0); /* seconds */
 206     avio_w8(pb, 0); /* minutes */
 207     avio_w8(pb, 0); /* flags + hours */
 208     /* reserved */
 209     avio_wb32(pb, 0);
 210     return 8;
 211 }
 212
 213 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
 214 {
 215     AVIOContext *pb = s->pb;
 216     int64_t pos;
 217     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
 218
 219     /* track description section */
 220     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
 221     avio_w8(pb, index + 0xC0);
 222
 223     pos = avio_tell(pb);
 224     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 225
 226     /* media file name */
 227     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
 228     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
 229     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
 230     avio_wb16(pb, sc->media_info);
 231     avio_w8(pb, 0);
 232
 233     if (!mpeg) {
 234         /* auxiliary information */
 235         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 236         avio_w8(pb, 8);
 237         if (sc->track_type == 3)
 238             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, sc);
 239         else
 240             avio_wl64(pb, 0);
 241     }
 242
 243     /* file system version */
 244     avio_w8(pb, TRACK_VER);
 245     avio_w8(pb, 4);
 246     avio_wb32(pb, 0);
 247
 248     if (mpeg)
 249         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 250
 251     /* frame rate */
 252     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
 253     avio_w8(pb, 4);
 254     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
 255
 256     /* lines per frame */
 257     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
 258     avio_w8(pb, 4);
 259     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
 260
 261     /* fields per frame */
 262     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
 263     avio_w8(pb, 4);
 264     avio_wb32(pb, sc->fields);
 265
 266     return updateSize(pb, pos);
 267 }
 268
 269 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
 270 {
 271     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 272     AVIOContext *pb = s->pb;
 273     int64_t pos;
 274     int len;
 275     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
 276
 277     pos = avio_tell(pb);
 278     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 279
 280     /* name */
 281     if (filename)
 282         filename++;
 283     else
 284         filename = s->filename;
 285     len = strlen(filename);
 286
 287     avio_w8(pb, MAT_NAME);
 288     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
 289     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
 290     avio_write(pb, filename, len);
 291     avio_w8(pb, 0);
 292
 293     /* first field */
 294     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
 295     avio_w8(pb, 4);
 296     avio_wb32(pb, 0);
 297
 298     /* last field */
 299     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
 300     avio_w8(pb, 4);
 301     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 302
 303     /* reserved */
 304     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
 305     avio_w8(pb, 4);
 306     avio_wb32(pb, 0);
 307
 308     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
 309     avio_w8(pb, 4);
 310     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 311
 312     /* estimated size */
 313     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
 314     avio_w8(pb, 4);
 315     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
 316
 317     return updateSize(pb, pos);
 318 }
 319
 320 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
 321 {
 322     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 323     AVIOContext *pb = s->pb;
 324     int64_t pos;
 325     int i;
 326
 327     pos = avio_tell(pb);
 328     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 329     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
 330         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
 331
 332     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
 333
 334     return updateSize(pb, pos);
 335 }
 336
 337 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
 338 {
 339     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 340     AVIOContext *pb = s->pb;
 341     int64_t pos = avio_tell(pb);
 342
 343     if (!rewrite) {
 344         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
 345             gxf->map_offsets = av_realloc_f(gxf->map_offsets,
 346                                             sizeof(*gxf->map_offsets),
 347                                             gxf->map_offsets_nb+30);
 348             if (!gxf->map_offsets) {
 349                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 350                 return -1;
 351             }
 352         }
 353         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 354     }
 355
 356     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 357
 358     /* preamble */
 359     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 360     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 361
 362     gxf_write_material_data_section(s);
 363     gxf_write_track_description_section(s);
 364
 365     return updatePacketSize(pb, pos);
 366 }
 367
 368 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 369 {
 370     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 371     AVIOContext *pb = s->pb;
 372     int64_t pos = avio_tell(pb);
 373     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 374     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 375     int i = 0;
 376
 377     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 378
 379     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 380     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 381
 382     if (gxf->flt_entries) {
 383         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 384             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 385     }
 386
 387     for (; i < 1000; i++)
 388         avio_wl32(pb, 0);
 389
 390     return updatePacketSize(pb, pos);
 391 }
 392
 393 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 394 {
 395     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 396     AVIOContext *pb = s->pb;
 397     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 398     int64_t timestamp = 0;
 399     AVDictionaryEntry *t;
 400     uint32_t timecode;
 401
 402 #if FF_API_TIMESTAMP
 403     if (s->timestamp)
 404         timestamp = s->timestamp;
 405     else
 406 #endif
 407     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
 408         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
 409
 410     // XXX drop frame
 411     timecode =
 412         gxf->nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24 << 24 | // hours
 413         gxf->nb_fields / (timecode_base * 60) % 60   << 16 | // minutes
 414         gxf->nb_fields /  timecode_base % 60         <<  8 | // seconds
 415         gxf->nb_fields %  timecode_base;                     // fields
 416
 417     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 418     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 419     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 420     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 421     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 422     avio_wl32(pb, 0); /* timecode mark in */
 423     avio_wl32(pb, timecode); /* timecode mark out */
 424     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 425     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 426     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 427     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 428     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 429     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 430     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 431     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 432     return 48;
 433 }
 434
 435 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 436 {
 437     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 438     AVIOContext *pb = s->pb;
 439
 440     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 441     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 442     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 443     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 444     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 445     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 446     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 447     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 448     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 449     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 450     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 451     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 452     return 48;
 453 }
 454
 455 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 456 {
 457     AVIOContext *pb = s->pb;
 458     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 459     int64_t pos = avio_tell(pb);
 460     int i;
 461
 462     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 463     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 464         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 465         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 466         avio_wl16(pb, 1);
 467     }
 468
 469     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 470     avio_wl16(pb, 1);
 471
 472     return avio_tell(pb) - pos;
 473 }
 474
 475 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 476 {
 477     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 478
 479     if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P)
 480         avio_wl32(pb, 2);
 481     else
 482         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 483     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 484     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 485     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 486     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 487     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 488     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 489         avio_wl32(pb, 2);
 490     else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 491         avio_wl32(pb, 1);
 492     else
 493         avio_wl32(pb, 0);
 494     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 495     return 32;
 496 }
 497
 498 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 499 {
 500     avio_wl32(pb, 1); /* non drop frame */
 501     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 502     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 503     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 504     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 505     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 506     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 507     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 508     return 32;
 509 }
 510
 511 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 512 {
 513     int i;
 514
 515     for (i = 0; i < 8; i++) {
 516         avio_wb32(pb, 0);
 517     }
 518     return 32;
 519 }
 520
 521 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 522 {
 523     avio_wl64(pb, av_dbl2int(1)); /* sound level to begin to */
 524     avio_wl64(pb, av_dbl2int(1)); /* sound level to begin to */
 525     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 526     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 527     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 528     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 529     return 32;
 530 }
 531
 532 #if 0
 533 static int gxf_write_umf_media_mjpeg(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 534 {
 535     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max chroma quant level */
 536     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max luma quant level */
 537     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min chroma quant level */
 538     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min luma quant level */
 539     return 32;
 540 }
 541 #endif
 542
 543 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 544 {
 545     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 546     AVIOContext *pb = s->pb;
 547     int64_t pos;
 548     int i, j;
 549
 550     pos = avio_tell(pb);
 551     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 552     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 553         GXFStreamContext *sc;
 554         int64_t startpos, curpos;
 555
 556         if (i == s->nb_streams)
 557             sc = &gxf->timecode_track;
 558         else
 559             sc = s->streams[i]->priv_data;
 560
 561         startpos = avio_tell(pb);
 562         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 563         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 564         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 565         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 566         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 567         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 568         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 569         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 570         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 571         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 572         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 573             avio_w8(pb, 0);
 574         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 575         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 576         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 577         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 578
 579         if (sc == &gxf->timecode_track)
 580             gxf_write_umf_media_timecode(pb, sc); /* 8 0bytes */
 581         else {
 582             AVStream *st = s->streams[i];
 583             switch (st->codec->codec_id) {
 584             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 585             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 586                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 587                 break;
 588             case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 589                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 590                 break;
 591             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 592                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 593                 break;
 594             }
 595         }
 596
 597         curpos = avio_tell(pb);
 598         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 599         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 600         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 601     }
 602     return avio_tell(pb) - pos;
 603 }
 604
 605 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 606 {
 607     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 608     AVIOContext *pb = s->pb;
 609     int64_t pos = avio_tell(pb);
 610
 611     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 612
 613     /* preamble */
 614     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 615     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 616
 617     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 618     gxf_write_umf_payload(s);
 619     gxf_write_umf_material_description(s);
 620     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 621     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 622     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 623     return updatePacketSize(pb, pos);
 624 }
 625
 626 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 627
 628 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 629 {
 630     if (!vsc)
 631         return;
 632
 633     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 634     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 635     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 636     sc->track_type = 3;
 637     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 638     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 639     sc->sample_size = 16;
 640     sc->fields = vsc->fields;
 641 }
 642
 643 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 644 {
 645     AVIOContext *pb = s->pb;
 646     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 647     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 648     uint8_t tracks[255] = {0};
 649     int i, media_info = 0;
 650
 651     if (!pb->seekable) {
 652         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
 653         return -1;
 654     }
 655
 656     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 657     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 658         AVStream *st = s->streams[i];
 659         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 660         if (!sc)
 661             return AVERROR(ENOMEM);
 662         st->priv_data = sc;
 663
 664         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 665         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 666             if (st->codec->codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 667                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 668                 return -1;
 669             }
 670             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 671                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 672                 return -1;
 673             }
 674             if (st->codec->channels != 1) {
 675                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 676                 return -1;
 677             }
 678             sc->track_type = 2;
 679             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 680             av_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 681             sc->sample_size = 16;
 682             sc->frame_rate_index = -2;
 683             sc->lines_index = -2;
 684             sc->fields = -2;
 685             gxf->audio_tracks++;
 686             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 687             media_info = 'A';
 688         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 689             if (i != 0) {
 690                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 691                 return -1;
 692             }
 693             /* FIXME check from time_base ? */
 694             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 695                 sc->frame_rate_index = 5;
 696                 sc->sample_rate = 60;
 697                 gxf->flags |= 0x00000080;
 698                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 699             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 700                 sc->frame_rate_index = 6;
 701                 sc->media_type++;
 702                 sc->sample_rate = 50;
 703                 gxf->flags |= 0x00000040;
 704                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 705             } else {
 706                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 707                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 708                 return -1;
 709             }
 710             av_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 711             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 712                 sc->lines_index = -1;
 713             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 714             sc->fields = 2; /* interlaced */
 715
 716             vsc = sc;
 717
 718             switch (st->codec->codec_id) {
 719             case CODEC_ID_MJPEG:
 720                 sc->track_type = 1;
 721                 gxf->flags |= 0x00004000;
 722                 media_info = 'J';
 723                 break;
 724             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 725                 sc->track_type = 9;
 726                 gxf->mpeg_tracks++;
 727                 media_info = 'L';
 728                 break;
 729             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 730                 sc->first_gop_closed = -1;
 731                 sc->track_type = 4;
 732                 gxf->mpeg_tracks++;
 733                 gxf->flags |= 0x00008000;
 734                 media_info = 'M';
 735                 break;
 736             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 737                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
 738                     sc->media_type += 2;
 739                     sc->track_type = 6;
 740                     gxf->flags |= 0x00002000;
 741                     media_info = 'E';
 742                 } else {
 743                     sc->track_type = 5;
 744                     gxf->flags |= 0x00001000;
 745                     media_info = 'D';
 746                 }
 747                 break;
 748             default:
 749                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 750                 return -1;
 751             }
 752         }
 753         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 754         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 755         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 756     }
 757
 758     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 759         return -1;
 760
 761     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 762     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 763
 764     gxf_write_map_packet(s, 0);
 765     gxf_write_flt_packet(s);
 766     gxf_write_umf_packet(s);
 767
 768     gxf->packet_count = 3;
 769
 770     avio_flush(pb);
 771     return 0;
 772 }
 773
 774 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 775 {
 776     int64_t pos = avio_tell(pb);
 777
 778     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 779     return updatePacketSize(pb, pos);
 780 }
 781
 782 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 783 {
 784     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 785     AVIOContext *pb = s->pb;
 786     int64_t end;
 787     int i;
 788
 789     ff_audio_interleave_close(s);
 790
 791     gxf_write_eos_packet(pb);
 792     end = avio_tell(pb);
 793     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 794     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 795     gxf_write_map_packet(s, 1);
 796     gxf_write_flt_packet(s);
 797     gxf_write_umf_packet(s);
 798     avio_flush(pb);
 799     /* update duration in all map packets */
 800     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 801         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 802         gxf_write_map_packet(s, 1);
 803         avio_flush(pb);
 804     }
 805
 806     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 807
 808     av_freep(&gxf->flt_entries);
 809     av_freep(&gxf->map_offsets);
 810
 811     return 0;
 812 }
 813
 814 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 815 {
 816     uint32_t c=-1;
 817     int i;
 818     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 819         c = (c<<8) + buf[i];
 820         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 821             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 822     }
 823     return (buf[i+1]>>3)&7;
 824 }
 825
 826 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 827 {
 828     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 829     AVIOContext *pb = s->pb;
 830     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 831     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 832     unsigned field_nb;
 833     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 834      * even field numbers.
 835      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 836     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 837         field_nb = gxf->nb_fields;
 838     } else {
 839         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 840                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 841     }
 842
 843     avio_w8(pb, sc->media_type);
 844     avio_w8(pb, st->index);
 845     avio_wb32(pb, field_nb);
 846     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 847         avio_wb16(pb, 0);
 848         avio_wb16(pb, size / 2);
 849     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 850         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 851         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 852             avio_w8(pb, 0x0d);
 853             sc->iframes++;
 854         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 855             avio_w8(pb, 0x0f);
 856             sc->bframes++;
 857         } else {
 858             avio_w8(pb, 0x0e);
 859             sc->pframes++;
 860         }
 861         avio_wb24(pb, size);
 862     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO) {
 863         avio_w8(pb, size / 4096);
 864         avio_wb24(pb, 0);
 865     } else
 866         avio_wb32(pb, size);
 867     avio_wb32(pb, field_nb);
 868     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 869     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 870     return 16;
 871 }
 872
 873 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 874 {
 875     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 876     AVIOContext *pb = s->pb;
 877     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 878     int64_t pos = avio_tell(pb);
 879     int padding = 0;
 880     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 881
 882     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 883     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 884         padding = 4 - pkt->size % 4;
 885     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 886         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 887     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 888     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 889     gxf_write_padding(pb, padding);
 890
 891     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 892         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 893             gxf->flt_entries = av_realloc_f(gxf->flt_entries,
 894                                             sizeof(*gxf->flt_entries),
 895                                             gxf->flt_entries_nb+500);
 896             if (!gxf->flt_entries) {
 897                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 898                 return -1;
 899             }
 900         }
 901         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 902         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 903     }
 904
 905     updatePacketSize(pb, pos);
 906
 907     gxf->packet_count++;
 908     if (gxf->packet_count == 100) {
 909         gxf_write_map_packet(s, 0);
 910         gxf->packet_count = 0;
 911     }
 912
 913     avio_flush(pb);
 914
 915     return 0;
 916 }
 917
 918 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 919 {
 920     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 921     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 922     int i, field_nb[2];
 923     GXFStreamContext *sc[2];
 924
 925     for (i = 0; i < 2; i++) {
 926         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 927         sc[i] = st->priv_data;
 928         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 929             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 930                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 931             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 932         } else
 933             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 934     }
 935
 936     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 937         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 938 }
 939
 940 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 941 {
 942     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 943         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 944     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 945                                av_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 946 }
 947
 948 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
 949     .name              = "gxf",
 950     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF format"),
 951     .extensions        = "gxf",
 952     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
 953     .audio_codec       = CODEC_ID_PCM_S16LE,
 954     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 955     .write_header      = gxf_write_header,
 956     .write_packet      = gxf_write_packet,
 957     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
 958     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
 959 };