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/avassert.h"
  23 #include "libavutil/intfloat.h"
  24 #include "libavutil/opt.h"
  25 #include "libavutil/mathematics.h"
  26 #include "libavutil/timecode.h"
  27 #include "avformat.h"
  28 #include "internal.h"
  29 #include "gxf.h"
  30 #include "retimeinterleave.h"
  31
  32 #define GXF_SAMPLES_PER_FRAME 32768
  33 #define GXF_AUDIO_PACKET_SIZE 65536
  34
  35 #define GXF_TIMECODE(c, d, h, m, s, f) \
  36     ((c) << 30 | (d) << 29 | (h) << 24 | (m) << 16 | (s) << 8 | (f))
  37
  38 typedef struct GXFTimecode{
  39     int hh;
  40     int mm;
  41     int ss;
  42     int ff;
  43     int color;
  44     int drop;
  45 } GXFTimecode;
  46
  47 typedef struct GXFStreamContext {
  48     RetimeInterleaveContext aic;
  49     uint32_t track_type;
  50     uint32_t sample_size;
  51     uint32_t sample_rate;
  52     uint16_t media_type;
  53     uint16_t media_info;
  54     int frame_rate_index;
  55     int lines_index;
  56     int fields;
  57     int iframes;
  58     int pframes;
  59     int bframes;
  60     int p_per_gop;
  61     int b_per_i_or_p; ///< number of B-frames per I-frame or P-frame
  62     int first_gop_closed;
  63     unsigned order;   ///< interleaving order
  64 } GXFStreamContext;
  65
  66 typedef struct GXFContext {
  67     AVClass *av_class;
  68     uint32_t nb_fields;
  69     uint16_t audio_tracks;
  70     uint16_t mpeg_tracks;
  71     int64_t creation_time;
  72     uint32_t umf_start_offset;
  73     uint32_t umf_track_offset;
  74     uint32_t umf_media_offset;
  75     uint32_t umf_length;
  76     uint16_t umf_track_size;
  77     uint16_t umf_media_size;
  78     AVRational time_base;
  79     int flags;
  80     GXFStreamContext timecode_track;
  81     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
  82     unsigned flt_entries_nb;
  83     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
  84     unsigned map_offsets_nb;
  85     unsigned packet_count;
  86     GXFTimecode tc;
  87 } GXFContext;
  88
  89 static const struct {
  90     int height, index;
  91 } gxf_lines_tab[] = {
  92     { 480,  1 }, /* NTSC */
  93     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
  94     { 576,  2 }, /* PAL */
  95     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
  96     { 1080, 4 },
  97     { 720,  6 },
  98 };
  99
 100 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
 101     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
 102     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
 103     { AV_CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
 104     { AV_CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
 105     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
 106     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
 107     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
 108     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
 109     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
 110     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
 111     { AV_CODEC_ID_AC3       ,  17 },
 112     //{ AV_CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
 113     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
 114     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
 115     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
 116     { AV_CODEC_ID_NONE,         0 },
 117 };
 118
 119 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
 120 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
 121
 122 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
 123 {
 124     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 125     int i;
 126
 127     for (i = 0; i < 6; ++i) {
 128         if (st->codecpar->height == gxf_lines_tab[i].height) {
 129             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
 130             return 0;
 131         }
 132     }
 133     return -1;
 134 }
 135
 136 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
 137 {
 138     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
 139         avio_w8(pb, 0);
 140     }
 141 }
 142
 143 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 144 {
 145     int64_t curpos;
 146     int size;
 147
 148     size = avio_tell(pb) - pos;
 149     if (size % 4) {
 150         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
 151         size = avio_tell(pb) - pos;
 152     }
 153     curpos = avio_tell(pb);
 154     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
 155     avio_wb32(pb, size);
 156     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 157     return curpos - pos;
 158 }
 159
 160 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 161 {
 162     int64_t curpos;
 163
 164     curpos = avio_tell(pb);
 165     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 166     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
 167     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 168     return curpos - pos;
 169 }
 170
 171 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
 172 {
 173     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
 174     avio_w8(pb, 1);
 175     avio_w8(pb, type); /* map packet */
 176     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
 177     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
 178     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
 179     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
 180 }
 181
 182 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 183 {
 184     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 185     char buffer[1024];
 186     int size, starting_line;
 187
 188     if (sc->iframes) {
 189         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
 190         if (sc->pframes % sc->iframes)
 191             sc->p_per_gop++;
 192         if (sc->pframes) {
 193             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
 194             if (sc->bframes % sc->pframes)
 195                 sc->b_per_i_or_p++;
 196         }
 197         if (sc->p_per_gop > 9)
 198             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 199         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
 200             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 201     }
 202     if (st->codecpar->height == 512 || st->codecpar->height == 608)
 203         starting_line = 7; // VBI
 204     else if (st->codecpar->height == 480)
 205         starting_line = 20;
 206     else
 207         starting_line = 23; // default PAL
 208
 209     size = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
 210                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
 211                     (float)st->codecpar->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
 212                     st->codecpar->format == AV_PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 213                     starting_line, (st->codecpar->height + 15) / 16);
 214     av_assert0(size < sizeof(buffer));
 215     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
 216     avio_w8(pb, size + 1);
 217     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
 218     return size + 3;
 219 }
 220
 221 static int gxf_write_dv_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 222 {
 223     int64_t track_aux_data = 0;
 224
 225     avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 226     avio_w8(pb, 8);
 227     if (st->codecpar->format == AV_PIX_FMT_YUV420P)
 228         track_aux_data |= 0x01;     /* marks stream as DVCAM instead of DVPRO */
 229     track_aux_data |= 0x40000000;   /* aux data is valid */
 230     avio_wl64(pb, track_aux_data);
 231     return 8;
 232 }
 233
 234 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFContext *gxf)
 235 {
 236     uint32_t timecode = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 237                                      gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 238                                      gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 239
 240     avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 241     avio_w8(pb, 8);
 242     avio_wl32(pb, timecode);
 243     /* reserved */
 244     avio_wl32(pb, 0);
 245     return 8;
 246 }
 247
 248 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
 249 {
 250     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 251     AVIOContext *pb = s->pb;
 252     int64_t pos;
 253
 254     /* track description section */
 255     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
 256     avio_w8(pb, index + 0xC0);
 257
 258     pos = avio_tell(pb);
 259     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 260
 261     /* media file name */
 262     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
 263     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
 264     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
 265     avio_wb16(pb, sc->media_info);
 266     avio_w8(pb, 0);
 267
 268     switch (sc->track_type) {
 269         case 3:     /* timecode */
 270             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, gxf);
 271             break;
 272         case 4:     /* MPEG2 */
 273         case 9:     /* MPEG1 */
 274             gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 275             break;
 276         case 5:     /* DV25 */
 277         case 6:     /* DV50 */
 278             gxf_write_dv_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 279             break;
 280         default:
 281             avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 282             avio_w8(pb, 8);
 283             avio_wl64(pb, 0);
 284     }
 285
 286     /* file system version */
 287     avio_w8(pb, TRACK_VER);
 288     avio_w8(pb, 4);
 289     avio_wb32(pb, 0);
 290
 291     /* frame rate */
 292     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
 293     avio_w8(pb, 4);
 294     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
 295
 296     /* lines per frame */
 297     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
 298     avio_w8(pb, 4);
 299     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
 300
 301     /* fields per frame */
 302     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
 303     avio_w8(pb, 4);
 304     avio_wb32(pb, sc->fields);
 305
 306     return updateSize(pb, pos);
 307 }
 308
 309 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
 310 {
 311     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 312     AVIOContext *pb = s->pb;
 313     int64_t pos;
 314     int len;
 315     const char *filename = strrchr(s->url, '/');
 316
 317     pos = avio_tell(pb);
 318     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 319
 320     /* name */
 321     if (filename)
 322         filename++;
 323     else
 324         filename = s->url;
 325     len = strlen(filename);
 326
 327     avio_w8(pb, MAT_NAME);
 328     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
 329     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
 330     avio_write(pb, filename, len);
 331     avio_w8(pb, 0);
 332
 333     /* first field */
 334     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
 335     avio_w8(pb, 4);
 336     avio_wb32(pb, 0);
 337
 338     /* last field */
 339     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
 340     avio_w8(pb, 4);
 341     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 342
 343     /* reserved */
 344     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
 345     avio_w8(pb, 4);
 346     avio_wb32(pb, 0);
 347
 348     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
 349     avio_w8(pb, 4);
 350     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 351
 352     /* estimated size */
 353     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
 354     avio_w8(pb, 4);
 355     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
 356
 357     return updateSize(pb, pos);
 358 }
 359
 360 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
 361 {
 362     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 363     AVIOContext *pb = s->pb;
 364     int64_t pos;
 365     int i;
 366
 367     pos = avio_tell(pb);
 368     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 369     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
 370         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
 371
 372     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
 373
 374     return updateSize(pb, pos);
 375 }
 376
 377 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
 378 {
 379     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 380     AVIOContext *pb = s->pb;
 381     int64_t pos = avio_tell(pb);
 382
 383     if (!rewrite) {
 384         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
 385             int err;
 386             if ((err = av_reallocp_array(&gxf->map_offsets,
 387                                          gxf->map_offsets_nb + 30,
 388                                          sizeof(*gxf->map_offsets))) < 0) {
 389                 gxf->map_offsets_nb = 0;
 390                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 391                 return err;
 392             }
 393         }
 394         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 395     }
 396
 397     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 398
 399     /* preamble */
 400     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 401     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 402
 403     gxf_write_material_data_section(s);
 404     gxf_write_track_description_section(s);
 405
 406     return updatePacketSize(pb, pos);
 407 }
 408
 409 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 410 {
 411     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 412     AVIOContext *pb = s->pb;
 413     int64_t pos = avio_tell(pb);
 414     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 415     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 416     int i = 0;
 417
 418     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 419
 420     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 421     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 422
 423     if (gxf->flt_entries) {
 424         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 425             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 426     }
 427
 428     for (; i < 1000; i++)
 429         avio_wl32(pb, 0);
 430
 431     return updatePacketSize(pb, pos);
 432 }
 433
 434 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 435 {
 436     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 437     AVIOContext *pb = s->pb;
 438     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 439     int64_t timestamp = 0;
 440     uint64_t nb_fields;
 441     uint32_t timecode_in; // timecode at mark in
 442     uint32_t timecode_out; // timecode at mark out
 443
 444     ff_parse_creation_time_metadata(s, &timestamp, 1);
 445
 446     timecode_in = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 447                                gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 448                                gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 449
 450     nb_fields = gxf->nb_fields +
 451                 gxf->tc.hh * (timecode_base * 3600) +
 452                 gxf->tc.mm * (timecode_base * 60)   +
 453                 gxf->tc.ss * timecode_base          +
 454                 gxf->tc.ff;
 455
 456     timecode_out = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 457                                 nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24,
 458                                 nb_fields / (timecode_base * 60)   % 60,
 459                                 nb_fields /  timecode_base % 60,
 460                                 nb_fields %  timecode_base);
 461
 462     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 463     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 464     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 465     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 466     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 467     avio_wl32(pb, timecode_in); /* timecode mark in */
 468     avio_wl32(pb, timecode_out); /* timecode mark out */
 469     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 470     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 471     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 472     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 473     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 474     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 475     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 476     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 477     return 48;
 478 }
 479
 480 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 481 {
 482     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 483     AVIOContext *pb = s->pb;
 484
 485     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 486     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 487     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 488     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 489     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 490     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 491     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 492     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 493     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 494     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 495     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 496     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 497     return 48;
 498 }
 499
 500 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 501 {
 502     AVIOContext *pb = s->pb;
 503     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 504     int64_t pos = avio_tell(pb);
 505     int i;
 506
 507     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 508     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 509         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 510         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 511         avio_wl16(pb, 1);
 512     }
 513
 514     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 515     avio_wl16(pb, 1);
 516
 517     return avio_tell(pb) - pos;
 518 }
 519
 520 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 521 {
 522     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 523
 524     if (st->codecpar->format == AV_PIX_FMT_YUV422P)
 525         avio_wl32(pb, 2);
 526     else
 527         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 528     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 529     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 530     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 531     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 532     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 533     if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 534         avio_wl32(pb, 2);
 535     else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 536         avio_wl32(pb, 1);
 537     else
 538         avio_wl32(pb, 0);
 539     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 540     return 32;
 541 }
 542
 543 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, int drop)
 544 {
 545     avio_wl32(pb, drop); /* drop frame */
 546     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 547     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 548     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 549     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 550     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 551     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 552     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 553     return 32;
 554 }
 555
 556 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc, AVStream *st)
 557 {
 558     int dv_umf_data = 0;
 559
 560     if (st->codecpar->format == AV_PIX_FMT_YUV420P)
 561         dv_umf_data |= 0x20; /* marks as DVCAM instead of DVPRO */
 562     avio_wl32(pb, dv_umf_data);
 563     avio_wl32(pb, 0);
 564     avio_wl32(pb, 0);
 565     avio_wl32(pb, 0);
 566     avio_wl32(pb, 0);
 567     avio_wl32(pb, 0);
 568     avio_wl32(pb, 0);
 569     avio_wl32(pb, 0);
 570     return 32;
 571 }
 572
 573 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 574 {
 575     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 576     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 577     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 578     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 579     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 580     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 581     return 32;
 582 }
 583
 584 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 585 {
 586     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 587     AVIOContext *pb = s->pb;
 588     int64_t pos;
 589     int i, j;
 590
 591     pos = avio_tell(pb);
 592     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 593     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 594         GXFStreamContext *sc;
 595         int64_t startpos, curpos;
 596
 597         if (i == s->nb_streams)
 598             sc = &gxf->timecode_track;
 599         else
 600             sc = s->streams[i]->priv_data;
 601
 602         startpos = avio_tell(pb);
 603         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 604         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 605         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 606         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 607         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 608         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 609         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 610         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 611         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 612         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 613         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 614             avio_w8(pb, 0);
 615         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 616         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 617         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 618         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 619
 620         if (sc == &gxf->timecode_track)
 621             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
 622         else {
 623             AVStream *st = s->streams[i];
 624             switch (st->codecpar->codec_id) {
 625             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 626             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 627                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 628                 break;
 629             case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
 630                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 631                 break;
 632             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 633                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc, st);
 634                 break;
 635             }
 636         }
 637
 638         curpos = avio_tell(pb);
 639         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 640         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 641         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 642     }
 643     return avio_tell(pb) - pos;
 644 }
 645
 646 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 647 {
 648     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 649     AVIOContext *pb = s->pb;
 650     int64_t pos = avio_tell(pb);
 651
 652     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 653
 654     /* preamble */
 655     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 656     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 657
 658     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 659     gxf_write_umf_payload(s);
 660     gxf_write_umf_material_description(s);
 661     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 662     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 663     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 664     return updatePacketSize(pb, pos);
 665 }
 666
 667 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 668 {
 669     if (!vsc)
 670         return;
 671
 672     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 673     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 674     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 675     sc->track_type = 3;
 676     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 677     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 678     sc->sample_size = 16;
 679     sc->fields = vsc->fields;
 680 }
 681
 682 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, const char *tcstr, int fields)
 683 {
 684     char c;
 685
 686     if (sscanf(tcstr, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
 687         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
 688                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
 689         return -1;
 690     }
 691
 692     tc->color = 0;
 693     tc->drop = c != ':';
 694
 695     if (fields == 2)
 696         tc->ff = tc->ff * 2;
 697
 698     return 0;
 699 }
 700
 701 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 702 {
 703     AVIOContext *pb = s->pb;
 704     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 705     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 706     uint8_t tracks[255] = {0};
 707     int i, media_info = 0;
 708     int ret;
 709     AVDictionaryEntry *tcr = av_dict_get(s->metadata, "timecode", NULL, 0);
 710
 711     if (!(pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL)) {
 712         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome\n");
 713         return -1;
 714     }
 715
 716     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 717     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 718         AVStream *st = s->streams[i];
 719         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 720         if (!sc)
 721             return AVERROR(ENOMEM);
 722         st->priv_data = sc;
 723
 724         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codecpar->codec_id);
 725         if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 726             if (st->codecpar->codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 727                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 728                 return -1;
 729             }
 730             if (st->codecpar->sample_rate != 48000) {
 731                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 732                 return -1;
 733             }
 734             if (st->codecpar->channels != 1) {
 735                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 736                 return -1;
 737             }
 738             ret = ff_stream_add_bitstream_filter(st, "pcm_rechunk", "n="AV_STRINGIFY(GXF_SAMPLES_PER_FRAME));
 739             if (ret < 0)
 740                 return ret;
 741             sc->track_type = 2;
 742             sc->sample_rate = st->codecpar->sample_rate;
 743             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 744             sc->sample_size = 16;
 745             sc->frame_rate_index = -2;
 746             sc->lines_index = -2;
 747             sc->fields = -2;
 748             gxf->audio_tracks++;
 749             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 750             media_info = 'A';
 751         } else if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 752             if (i != 0) {
 753                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 754                 return -1;
 755             }
 756             /* FIXME check from time_base ? */
 757             if (st->codecpar->height == 480 || st->codecpar->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 758                 sc->frame_rate_index = 5;
 759                 sc->sample_rate = 60;
 760                 gxf->flags |= 0x00000080;
 761                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 762             } else if (st->codecpar->height == 576 || st->codecpar->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 763                 sc->frame_rate_index = 6;
 764                 sc->media_type++;
 765                 sc->sample_rate = 50;
 766                 gxf->flags |= 0x00000040;
 767                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 768             } else {
 769                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 770                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 771                 return -1;
 772             }
 773             if (!tcr)
 774                 tcr = av_dict_get(st->metadata, "timecode", NULL, 0);
 775             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 776             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 777                 sc->lines_index = -1;
 778             sc->sample_size = st->codecpar->bit_rate;
 779             sc->fields = 2; /* interlaced */
 780
 781             vsc = sc;
 782
 783             switch (st->codecpar->codec_id) {
 784             case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 785                 sc->track_type = 1;
 786                 gxf->flags |= 0x00004000;
 787                 media_info = 'J';
 788                 break;
 789             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 790                 sc->track_type = 9;
 791                 gxf->mpeg_tracks++;
 792                 media_info = 'L';
 793                 break;
 794             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 795                 sc->first_gop_closed = -1;
 796                 sc->track_type = 4;
 797                 gxf->mpeg_tracks++;
 798                 gxf->flags |= 0x00008000;
 799                 media_info = 'M';
 800                 break;
 801             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 802                 if (st->codecpar->format == AV_PIX_FMT_YUV422P) {
 803                     sc->media_type += 2;
 804                     sc->track_type = 6;
 805                     gxf->flags |= 0x00002000;
 806                     media_info = 'E';
 807                 } else {
 808                     sc->track_type = 5;
 809                     gxf->flags |= 0x00001000;
 810                     media_info = 'D';
 811                 }
 812                 break;
 813             default:
 814                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 815                 return -1;
 816             }
 817         }
 818         ff_retime_interleave_init(&sc->aic, st->time_base);
 819         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 820         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 821         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 822     }
 823
 824     if (tcr && vsc)
 825         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, tcr->value, vsc->fields);
 826
 827     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 828     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 829
 830     if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 0)) < 0)
 831         return ret;
 832     gxf_write_flt_packet(s);
 833     gxf_write_umf_packet(s);
 834
 835     gxf->packet_count = 3;
 836
 837     return 0;
 838 }
 839
 840 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 841 {
 842     int64_t pos = avio_tell(pb);
 843
 844     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 845     return updatePacketSize(pb, pos);
 846 }
 847
 848 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 849 {
 850     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 851     AVIOContext *pb = s->pb;
 852     int64_t end;
 853     int i;
 854     int ret;
 855
 856     gxf_write_eos_packet(pb);
 857     end = avio_tell(pb);
 858     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 859     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 860     if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 1)) < 0)
 861         return ret;
 862     gxf_write_flt_packet(s);
 863     gxf_write_umf_packet(s);
 864     /* update duration in all map packets */
 865     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 866         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 867         if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 1)) < 0)
 868             return ret;
 869     }
 870
 871     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 872
 873     return 0;
 874 }
 875
 876 static void gxf_deinit(AVFormatContext *s)
 877 {
 878     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 879
 880     av_freep(&gxf->flt_entries);
 881     av_freep(&gxf->map_offsets);
 882 }
 883
 884 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 885 {
 886     uint32_t c=-1;
 887     int i;
 888     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 889         c = (c<<8) + buf[i];
 890         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 891             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 892     }
 893     return (buf[i+1]>>3)&7;
 894 }
 895
 896 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 897 {
 898     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 899     AVIOContext *pb = s->pb;
 900     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 901     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 902     unsigned field_nb;
 903     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 904      * even field numbers.
 905      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 906     if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 907         field_nb = gxf->nb_fields;
 908     } else {
 909         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 910                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 911     }
 912
 913     avio_w8(pb, sc->media_type);
 914     avio_w8(pb, st->index);
 915     avio_wb32(pb, field_nb);
 916     if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 917         avio_wb16(pb, 0);
 918         avio_wb16(pb, size / 2);
 919     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 920         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 921         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 922             avio_w8(pb, 0x0d);
 923             sc->iframes++;
 924         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 925             avio_w8(pb, 0x0f);
 926             sc->bframes++;
 927         } else {
 928             avio_w8(pb, 0x0e);
 929             sc->pframes++;
 930         }
 931         avio_wb24(pb, size);
 932     } else if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO) {
 933         avio_w8(pb, size / 4096);
 934         avio_wb24(pb, 0);
 935     } else
 936         avio_wb32(pb, size);
 937     avio_wb32(pb, field_nb);
 938     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 939     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 940     return 16;
 941 }
 942
 943 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 944 {
 945     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 946     AVIOContext *pb = s->pb;
 947     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 948     int64_t pos = avio_tell(pb);
 949     int padding = 0;
 950     unsigned packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 951     int ret;
 952
 953     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 954     if (st->codecpar->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 955         padding = 4 - pkt->size % 4;
 956     else if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 957         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 958     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 959     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 960     gxf_write_padding(pb, padding);
 961
 962     if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 963         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 964             int err;
 965             if ((err = av_reallocp_array(&gxf->flt_entries,
 966                                          gxf->flt_entries_nb + 500,
 967                                          sizeof(*gxf->flt_entries))) < 0) {
 968                 gxf->flt_entries_nb = 0;
 969                 gxf->nb_fields = 0;
 970                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 971                 return err;
 972             }
 973         }
 974         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 975         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 976     }
 977
 978     updatePacketSize(pb, pos);
 979
 980     gxf->packet_count++;
 981     if (gxf->packet_count == 100) {
 982         if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 0)) < 0)
 983             return ret;
 984         gxf->packet_count = 0;
 985     }
 986
 987     return 0;
 988 }
 989
 990 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, const AVPacket *next,
 991                                                     const AVPacket *cur)
 992 {
 993     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 994     const AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 995     int i, field_nb[2];
 996     GXFStreamContext *sc[2];
 997
 998     for (i = 0; i < 2; i++) {
 999         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
1000         sc[i] = st->priv_data;
1001         if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1002             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
1003                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
1004             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
1005         } else
1006             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
1007     }
1008
1009     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
1010         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
1011 }
1012
1013 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
1014 {
1015     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
1016         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
1017     return ff_retime_interleave(s, out, pkt, flush,
1018                                 ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
1019 }
1020
1021 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
1022     .name              = "gxf",
1023     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
1024     .extensions        = "gxf",
1025     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
1026     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE,
1027     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1028     .write_header      = gxf_write_header,
1029     .write_packet      = gxf_write_packet,
1030     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
1031     .deinit            = gxf_deinit,
1032     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
1033 };