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(gxf->map_offsets,
 346                                           (gxf->map_offsets_nb+30)*sizeof(*gxf->map_offsets));
 347             if (!gxf->map_offsets) {
 348                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 349                 return -1;
 350             }
 351         }
 352         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 353     }
 354
 355     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 356
 357     /* preamble */
 358     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 359     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 360
 361     gxf_write_material_data_section(s);
 362     gxf_write_track_description_section(s);
 363
 364     return updatePacketSize(pb, pos);
 365 }
 366
 367 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 368 {
 369     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 370     AVIOContext *pb = s->pb;
 371     int64_t pos = avio_tell(pb);
 372     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 373     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 374     int i = 0;
 375
 376     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 377
 378     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 379     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 380
 381     if (gxf->flt_entries) {
 382         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 383             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 384     }
 385
 386     for (; i < 1000; i++)
 387         avio_wl32(pb, 0);
 388
 389     return updatePacketSize(pb, pos);
 390 }
 391
 392 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 393 {
 394     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 395     AVIOContext *pb = s->pb;
 396     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 397     int64_t timestamp = 0;
 398     AVDictionaryEntry *t;
 399     uint32_t timecode;
 400
 401 #if FF_API_TIMESTAMP
 402     if (s->timestamp)
 403         timestamp = s->timestamp;
 404     else
 405 #endif
 406     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
 407         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
 408
 409     // XXX drop frame
 410     timecode =
 411         gxf->nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24 << 24 | // hours
 412         gxf->nb_fields / (timecode_base * 60) % 60   << 16 | // minutes
 413         gxf->nb_fields /  timecode_base % 60         <<  8 | // seconds
 414         gxf->nb_fields %  timecode_base;                     // fields
 415
 416     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 417     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 418     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 419     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 420     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 421     avio_wl32(pb, 0); /* timecode mark in */
 422     avio_wl32(pb, timecode); /* timecode mark out */
 423     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 424     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 425     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 426     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 427     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 428     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 429     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 430     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 431     return 48;
 432 }
 433
 434 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 435 {
 436     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 437     AVIOContext *pb = s->pb;
 438
 439     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 440     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 441     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 442     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 443     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 444     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 445     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 446     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 447     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 448     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 449     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 450     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 451     return 48;
 452 }
 453
 454 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 455 {
 456     AVIOContext *pb = s->pb;
 457     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 458     int64_t pos = avio_tell(pb);
 459     int i;
 460
 461     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 462     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 463         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 464         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 465         avio_wl16(pb, 1);
 466     }
 467
 468     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 469     avio_wl16(pb, 1);
 470
 471     return avio_tell(pb) - pos;
 472 }
 473
 474 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 475 {
 476     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 477
 478     if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P)
 479         avio_wl32(pb, 2);
 480     else
 481         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 482     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 483     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 484     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 485     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 486     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 487     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 488         avio_wl32(pb, 2);
 489     else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 490         avio_wl32(pb, 1);
 491     else
 492         avio_wl32(pb, 0);
 493     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 494     return 32;
 495 }
 496
 497 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 498 {
 499     avio_wl32(pb, 1); /* non drop frame */
 500     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 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     return 32;
 508 }
 509
 510 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 511 {
 512     int i;
 513
 514     for (i = 0; i < 8; i++) {
 515         avio_wb32(pb, 0);
 516     }
 517     return 32;
 518 }
 519
 520 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 521 {
 522     avio_wl64(pb, av_dbl2int(1)); /* sound level to begin to */
 523     avio_wl64(pb, av_dbl2int(1)); /* sound level to begin to */
 524     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 525     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 526     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 527     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 528     return 32;
 529 }
 530
 531 #if 0
 532 static int gxf_write_umf_media_mjpeg(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 533 {
 534     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max chroma quant level */
 535     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max luma quant level */
 536     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min chroma quant level */
 537     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min luma quant level */
 538     return 32;
 539 }
 540 #endif
 541
 542 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 543 {
 544     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 545     AVIOContext *pb = s->pb;
 546     int64_t pos;
 547     int i, j;
 548
 549     pos = avio_tell(pb);
 550     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 551     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 552         GXFStreamContext *sc;
 553         int64_t startpos, curpos;
 554
 555         if (i == s->nb_streams)
 556             sc = &gxf->timecode_track;
 557         else
 558             sc = s->streams[i]->priv_data;
 559
 560         startpos = avio_tell(pb);
 561         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 562         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 563         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 564         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 565         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 566         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 567         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 568         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 569         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 570         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 571         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 572             avio_w8(pb, 0);
 573         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 574         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 575         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 576         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 577
 578         if (sc == &gxf->timecode_track)
 579             gxf_write_umf_media_timecode(pb, sc); /* 8 0bytes */
 580         else {
 581             AVStream *st = s->streams[i];
 582             switch (st->codec->codec_id) {
 583             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 584             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 585                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 586                 break;
 587             case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 588                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 589                 break;
 590             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 591                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 592                 break;
 593             }
 594         }
 595
 596         curpos = avio_tell(pb);
 597         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 598         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 599         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 600     }
 601     return avio_tell(pb) - pos;
 602 }
 603
 604 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 605 {
 606     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 607     AVIOContext *pb = s->pb;
 608     int64_t pos = avio_tell(pb);
 609
 610     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 611
 612     /* preamble */
 613     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 614     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 615
 616     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 617     gxf_write_umf_payload(s);
 618     gxf_write_umf_material_description(s);
 619     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 620     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 621     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 622     return updatePacketSize(pb, pos);
 623 }
 624
 625 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 626
 627 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 628 {
 629     if (!vsc)
 630         return;
 631
 632     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 633     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 634     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 635     sc->track_type = 3;
 636     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 637     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 638     sc->sample_size = 16;
 639     sc->fields = vsc->fields;
 640 }
 641
 642 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 643 {
 644     AVIOContext *pb = s->pb;
 645     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 646     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 647     uint8_t tracks[255] = {0};
 648     int i, media_info = 0;
 649
 650     if (!pb->seekable) {
 651         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
 652         return -1;
 653     }
 654
 655     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 656     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 657         AVStream *st = s->streams[i];
 658         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 659         if (!sc)
 660             return AVERROR(ENOMEM);
 661         st->priv_data = sc;
 662
 663         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 664         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 665             if (st->codec->codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 666                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 667                 return -1;
 668             }
 669             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 670                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 671                 return -1;
 672             }
 673             if (st->codec->channels != 1) {
 674                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 675                 return -1;
 676             }
 677             sc->track_type = 2;
 678             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 679             av_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 680             sc->sample_size = 16;
 681             sc->frame_rate_index = -2;
 682             sc->lines_index = -2;
 683             sc->fields = -2;
 684             gxf->audio_tracks++;
 685             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 686             media_info = 'A';
 687         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 688             if (i != 0) {
 689                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 690                 return -1;
 691             }
 692             /* FIXME check from time_base ? */
 693             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 694                 sc->frame_rate_index = 5;
 695                 sc->sample_rate = 60;
 696                 gxf->flags |= 0x00000080;
 697                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 698             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 699                 sc->frame_rate_index = 6;
 700                 sc->media_type++;
 701                 sc->sample_rate = 50;
 702                 gxf->flags |= 0x00000040;
 703                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 704             } else {
 705                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 706                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 707                 return -1;
 708             }
 709             av_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 710             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 711                 sc->lines_index = -1;
 712             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 713             sc->fields = 2; /* interlaced */
 714
 715             vsc = sc;
 716
 717             switch (st->codec->codec_id) {
 718             case CODEC_ID_MJPEG:
 719                 sc->track_type = 1;
 720                 gxf->flags |= 0x00004000;
 721                 media_info = 'J';
 722                 break;
 723             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 724                 sc->track_type = 9;
 725                 gxf->mpeg_tracks++;
 726                 media_info = 'L';
 727                 break;
 728             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 729                 sc->first_gop_closed = -1;
 730                 sc->track_type = 4;
 731                 gxf->mpeg_tracks++;
 732                 gxf->flags |= 0x00008000;
 733                 media_info = 'M';
 734                 break;
 735             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 736                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
 737                     sc->media_type += 2;
 738                     sc->track_type = 6;
 739                     gxf->flags |= 0x00002000;
 740                     media_info = 'E';
 741                 } else {
 742                     sc->track_type = 5;
 743                     gxf->flags |= 0x00001000;
 744                     media_info = 'D';
 745                 }
 746                 break;
 747             default:
 748                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 749                 return -1;
 750             }
 751         }
 752         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 753         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 754         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 755     }
 756
 757     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 758         return -1;
 759
 760     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 761     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 762
 763     gxf_write_map_packet(s, 0);
 764     gxf_write_flt_packet(s);
 765     gxf_write_umf_packet(s);
 766
 767     gxf->packet_count = 3;
 768
 769     avio_flush(pb);
 770     return 0;
 771 }
 772
 773 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 774 {
 775     int64_t pos = avio_tell(pb);
 776
 777     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 778     return updatePacketSize(pb, pos);
 779 }
 780
 781 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 782 {
 783     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 784     AVIOContext *pb = s->pb;
 785     int64_t end;
 786     int i;
 787
 788     ff_audio_interleave_close(s);
 789
 790     gxf_write_eos_packet(pb);
 791     end = avio_tell(pb);
 792     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 793     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 794     gxf_write_map_packet(s, 1);
 795     gxf_write_flt_packet(s);
 796     gxf_write_umf_packet(s);
 797     avio_flush(pb);
 798     /* update duration in all map packets */
 799     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 800         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 801         gxf_write_map_packet(s, 1);
 802         avio_flush(pb);
 803     }
 804
 805     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 806
 807     av_freep(&gxf->flt_entries);
 808     av_freep(&gxf->map_offsets);
 809
 810     return 0;
 811 }
 812
 813 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 814 {
 815     uint32_t c=-1;
 816     int i;
 817     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 818         c = (c<<8) + buf[i];
 819         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 820             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 821     }
 822     return (buf[i+1]>>3)&7;
 823 }
 824
 825 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 826 {
 827     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 828     AVIOContext *pb = s->pb;
 829     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 830     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 831     unsigned field_nb;
 832     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 833      * even field numbers.
 834      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 835     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 836         field_nb = gxf->nb_fields;
 837     } else {
 838         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 839                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 840     }
 841
 842     avio_w8(pb, sc->media_type);
 843     avio_w8(pb, st->index);
 844     avio_wb32(pb, field_nb);
 845     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 846         avio_wb16(pb, 0);
 847         avio_wb16(pb, size / 2);
 848     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 849         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 850         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 851             avio_w8(pb, 0x0d);
 852             sc->iframes++;
 853         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 854             avio_w8(pb, 0x0f);
 855             sc->bframes++;
 856         } else {
 857             avio_w8(pb, 0x0e);
 858             sc->pframes++;
 859         }
 860         avio_wb24(pb, size);
 861     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO) {
 862         avio_w8(pb, size / 4096);
 863         avio_wb24(pb, 0);
 864     } else
 865         avio_wb32(pb, size);
 866     avio_wb32(pb, field_nb);
 867     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 868     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 869     return 16;
 870 }
 871
 872 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 873 {
 874     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 875     AVIOContext *pb = s->pb;
 876     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 877     int64_t pos = avio_tell(pb);
 878     int padding = 0;
 879     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 880
 881     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 882     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 883         padding = 4 - pkt->size % 4;
 884     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 885         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 886     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 887     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 888     gxf_write_padding(pb, padding);
 889
 890     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 891         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 892             gxf->flt_entries = av_realloc(gxf->flt_entries,
 893                                           (gxf->flt_entries_nb+500)*sizeof(*gxf->flt_entries));
 894             if (!gxf->flt_entries) {
 895                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 896                 return -1;
 897             }
 898         }
 899         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 900         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 901     }
 902
 903     updatePacketSize(pb, pos);
 904
 905     gxf->packet_count++;
 906     if (gxf->packet_count == 100) {
 907         gxf_write_map_packet(s, 0);
 908         gxf->packet_count = 0;
 909     }
 910
 911     avio_flush(pb);
 912
 913     return 0;
 914 }
 915
 916 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 917 {
 918     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 919     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 920     int i, field_nb[2];
 921     GXFStreamContext *sc[2];
 922
 923     for (i = 0; i < 2; i++) {
 924         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 925         sc[i] = st->priv_data;
 926         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 927             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 928                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 929             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 930         } else
 931             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 932     }
 933
 934     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 935         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 936 }
 937
 938 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 939 {
 940     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 941         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 942     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 943                                av_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 944 }
 945
 946 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
 947     .name              = "gxf",
 948     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF format"),
 949     .extensions        = "gxf",
 950     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
 951     .audio_codec       = CODEC_ID_PCM_S16LE,
 952     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 953     .write_header      = gxf_write_header,
 954     .write_packet      = gxf_write_packet,
 955     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
 956     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
 957 };