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 "riff.h"
  31 #include "audiointerleave.h"
  32
  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     AudioInterleaveContext aic;
  49     uint32_t track_type;
  50     uint32_t sample_size;
  51     uint32_t sample_rate;
  52     uint16_t media_type;
  53     uint16_t media_info;
  54     int frame_rate_index;
  55     int lines_index;
  56     int fields;
  57     int iframes;
  58     int pframes;
  59     int bframes;
  60     int p_per_gop;
  61     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
  62     int first_gop_closed;
  63     unsigned order;   ///< interleaving order
  64 } GXFStreamContext;
  65
  66 typedef struct GXFContext {
  67     AVClass *av_class;
  68     uint32_t nb_fields;
  69     uint16_t audio_tracks;
  70     uint16_t mpeg_tracks;
  71     int64_t creation_time;
  72     uint32_t umf_start_offset;
  73     uint32_t umf_track_offset;
  74     uint32_t umf_media_offset;
  75     uint32_t umf_length;
  76     uint16_t umf_track_size;
  77     uint16_t umf_media_size;
  78     AVRational time_base;
  79     int flags;
  80     GXFStreamContext timecode_track;
  81     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
  82     unsigned flt_entries_nb;
  83     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
  84     unsigned map_offsets_nb;
  85     unsigned packet_count;
  86     GXFTimecode tc;
  87 } GXFContext;
  88
  89 static const struct {
  90     int height, index;
  91 } gxf_lines_tab[] = {
  92     { 480,  1 }, /* NTSC */
  93     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
  94     { 576,  2 }, /* PAL */
  95     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
  96     { 1080, 4 },
  97     { 720,  6 },
  98 };
  99
 100 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
 101     { 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->codec->height == gxf_lines_tab[i].height) {
 129             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
 130             return 0;
 131         }
 132     }
 133     return -1;
 134 }
 135
 136 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
 137 {
 138     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
 139         avio_w8(pb, 0);
 140     }
 141 }
 142
 143 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 144 {
 145     int64_t curpos;
 146     int size;
 147
 148     size = avio_tell(pb) - pos;
 149     if (size % 4) {
 150         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
 151         size = avio_tell(pb) - pos;
 152     }
 153     curpos = avio_tell(pb);
 154     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
 155     avio_wb32(pb, size);
 156     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 157     return curpos - pos;
 158 }
 159
 160 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 161 {
 162     int64_t curpos;
 163
 164     curpos = avio_tell(pb);
 165     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 166     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
 167     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 168     return curpos - pos;
 169 }
 170
 171 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
 172 {
 173     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
 174     avio_w8(pb, 1);
 175     avio_w8(pb, type); /* map packet */
 176     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
 177     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
 178     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
 179     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
 180 }
 181
 182 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 183 {
 184     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 185     char buffer[1024];
 186     int size, starting_line;
 187
 188     if (sc->iframes) {
 189         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
 190         if (sc->pframes % sc->iframes)
 191             sc->p_per_gop++;
 192         if (sc->pframes) {
 193             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
 194             if (sc->bframes % sc->pframes)
 195                 sc->b_per_i_or_p++;
 196         }
 197         if (sc->p_per_gop > 9)
 198             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 199         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
 200             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 201     }
 202     if (st->codec->height == 512 || st->codec->height == 608)
 203         starting_line = 7; // VBI
 204     else if (st->codec->height == 480)
 205         starting_line = 20;
 206     else
 207         starting_line = 23; // default PAL
 208
 209     size = snprintf(buffer, 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->codec->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
 212                     st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 213                     starting_line, (st->codec->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_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFContext *gxf)
 222 {
 223     uint32_t timecode = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 224                                      gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 225                                      gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 226
 227     avio_wl32(pb, timecode);
 228     /* reserved */
 229     avio_wl32(pb, 0);
 230     return 8;
 231 }
 232
 233 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
 234 {
 235     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 236     AVIOContext *pb = s->pb;
 237     int64_t pos;
 238     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
 239
 240     /* track description section */
 241     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
 242     avio_w8(pb, index + 0xC0);
 243
 244     pos = avio_tell(pb);
 245     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 246
 247     /* media file name */
 248     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
 249     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
 250     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
 251     avio_wb16(pb, sc->media_info);
 252     avio_w8(pb, 0);
 253
 254     if (!mpeg) {
 255         /* auxiliary information */
 256         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 257         avio_w8(pb, 8);
 258         if (sc->track_type == 3)
 259             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, gxf);
 260         else
 261             avio_wl64(pb, 0);
 262     }
 263
 264     /* file system version */
 265     avio_w8(pb, TRACK_VER);
 266     avio_w8(pb, 4);
 267     avio_wb32(pb, 0);
 268
 269     if (mpeg)
 270         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 271
 272     /* frame rate */
 273     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
 274     avio_w8(pb, 4);
 275     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
 276
 277     /* lines per frame */
 278     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
 279     avio_w8(pb, 4);
 280     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
 281
 282     /* fields per frame */
 283     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
 284     avio_w8(pb, 4);
 285     avio_wb32(pb, sc->fields);
 286
 287     return updateSize(pb, pos);
 288 }
 289
 290 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
 291 {
 292     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 293     AVIOContext *pb = s->pb;
 294     int64_t pos;
 295     int len;
 296     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
 297
 298     pos = avio_tell(pb);
 299     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 300
 301     /* name */
 302     if (filename)
 303         filename++;
 304     else
 305         filename = s->filename;
 306     len = strlen(filename);
 307
 308     avio_w8(pb, MAT_NAME);
 309     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
 310     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
 311     avio_write(pb, filename, len);
 312     avio_w8(pb, 0);
 313
 314     /* first field */
 315     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
 316     avio_w8(pb, 4);
 317     avio_wb32(pb, 0);
 318
 319     /* last field */
 320     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
 321     avio_w8(pb, 4);
 322     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 323
 324     /* reserved */
 325     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
 326     avio_w8(pb, 4);
 327     avio_wb32(pb, 0);
 328
 329     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
 330     avio_w8(pb, 4);
 331     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 332
 333     /* estimated size */
 334     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
 335     avio_w8(pb, 4);
 336     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
 337
 338     return updateSize(pb, pos);
 339 }
 340
 341 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
 342 {
 343     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 344     AVIOContext *pb = s->pb;
 345     int64_t pos;
 346     int i;
 347
 348     pos = avio_tell(pb);
 349     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 350     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
 351         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
 352
 353     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
 354
 355     return updateSize(pb, pos);
 356 }
 357
 358 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
 359 {
 360     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 361     AVIOContext *pb = s->pb;
 362     int64_t pos = avio_tell(pb);
 363
 364     if (!rewrite) {
 365         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
 366             gxf->map_offsets = av_realloc_f(gxf->map_offsets,
 367                                             sizeof(*gxf->map_offsets),
 368                                             gxf->map_offsets_nb+30);
 369             if (!gxf->map_offsets) {
 370                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 371                 return -1;
 372             }
 373         }
 374         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 375     }
 376
 377     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 378
 379     /* preamble */
 380     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 381     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 382
 383     gxf_write_material_data_section(s);
 384     gxf_write_track_description_section(s);
 385
 386     return updatePacketSize(pb, pos);
 387 }
 388
 389 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 390 {
 391     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 392     AVIOContext *pb = s->pb;
 393     int64_t pos = avio_tell(pb);
 394     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 395     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 396     int i = 0;
 397
 398     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 399
 400     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 401     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 402
 403     if (gxf->flt_entries) {
 404         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 405             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 406     }
 407
 408     for (; i < 1000; i++)
 409         avio_wl32(pb, 0);
 410
 411     return updatePacketSize(pb, pos);
 412 }
 413
 414 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 415 {
 416     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 417     AVIOContext *pb = s->pb;
 418     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 419     int64_t timestamp = 0;
 420     AVDictionaryEntry *t;
 421     uint64_t nb_fields;
 422     uint32_t timecode_in; // timecode at mark in
 423     uint32_t timecode_out; // timecode at mark out
 424
 425     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
 426         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
 427
 428     timecode_in = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 429                                gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
 430                                gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
 431
 432     nb_fields = gxf->nb_fields +
 433                 gxf->tc.hh * (timecode_base * 3600) +
 434                 gxf->tc.mm * (timecode_base * 60)   +
 435                 gxf->tc.ss * timecode_base          +
 436                 gxf->tc.ff;
 437
 438     timecode_out = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
 439                                 nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24,
 440                                 nb_fields / (timecode_base * 60)   % 60,
 441                                 nb_fields /  timecode_base % 60,
 442                                 nb_fields %  timecode_base);
 443
 444     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 445     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 446     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 447     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 448     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 449     avio_wl32(pb, timecode_in); /* timecode mark in */
 450     avio_wl32(pb, timecode_out); /* timecode mark out */
 451     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
 452     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
 453     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 454     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 455     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 456     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 457     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 458     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 459     return 48;
 460 }
 461
 462 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 463 {
 464     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 465     AVIOContext *pb = s->pb;
 466
 467     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 468     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 469     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 470     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 471     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 472     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 473     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 474     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 475     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 476     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 477     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 478     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 479     return 48;
 480 }
 481
 482 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 483 {
 484     AVIOContext *pb = s->pb;
 485     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 486     int64_t pos = avio_tell(pb);
 487     int i;
 488
 489     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 490     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 491         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 492         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 493         avio_wl16(pb, 1);
 494     }
 495
 496     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 497     avio_wl16(pb, 1);
 498
 499     return avio_tell(pb) - pos;
 500 }
 501
 502 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 503 {
 504     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 505
 506     if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P)
 507         avio_wl32(pb, 2);
 508     else
 509         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 510     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 511     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 512     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 513     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 514     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 515     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 516         avio_wl32(pb, 2);
 517     else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 518         avio_wl32(pb, 1);
 519     else
 520         avio_wl32(pb, 0);
 521     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 522     return 32;
 523 }
 524
 525 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, int drop)
 526 {
 527     avio_wl32(pb, drop); /* drop frame */
 528     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 529     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 530     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 531     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 532     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 533     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 534     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 535     return 32;
 536 }
 537
 538 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 539 {
 540     int i;
 541
 542     for (i = 0; i < 8; i++) {
 543         avio_wb32(pb, 0);
 544     }
 545     return 32;
 546 }
 547
 548 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 549 {
 550     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 551     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
 552     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 553     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 554     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 555     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 556     return 32;
 557 }
 558
 559 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 560 {
 561     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 562     AVIOContext *pb = s->pb;
 563     int64_t pos;
 564     int i, j;
 565
 566     pos = avio_tell(pb);
 567     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 568     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 569         GXFStreamContext *sc;
 570         int64_t startpos, curpos;
 571
 572         if (i == s->nb_streams)
 573             sc = &gxf->timecode_track;
 574         else
 575             sc = s->streams[i]->priv_data;
 576
 577         startpos = avio_tell(pb);
 578         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 579         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 580         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 581         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 582         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 583         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 584         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 585         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 586         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 587         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 588         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 589             avio_w8(pb, 0);
 590         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 591         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 592         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 593         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 594
 595         if (sc == &gxf->timecode_track)
 596             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
 597         else {
 598             AVStream *st = s->streams[i];
 599             switch (st->codec->codec_id) {
 600             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 601             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 602                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 603                 break;
 604             case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
 605                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 606                 break;
 607             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 608                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 609                 break;
 610             }
 611         }
 612
 613         curpos = avio_tell(pb);
 614         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 615         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 616         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 617     }
 618     return avio_tell(pb) - pos;
 619 }
 620
 621 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 622 {
 623     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 624     AVIOContext *pb = s->pb;
 625     int64_t pos = avio_tell(pb);
 626
 627     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 628
 629     /* preamble */
 630     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 631     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 632
 633     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 634     gxf_write_umf_payload(s);
 635     gxf_write_umf_material_description(s);
 636     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 637     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 638     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 639     return updatePacketSize(pb, pos);
 640 }
 641
 642 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 643
 644 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 645 {
 646     if (!vsc)
 647         return;
 648
 649     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 650     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 651     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 652     sc->track_type = 3;
 653     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 654     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 655     sc->sample_size = 16;
 656     sc->fields = vsc->fields;
 657 }
 658
 659 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, const char *tcstr, int fields)
 660 {
 661     char c;
 662
 663     if (sscanf(tcstr, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
 664         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
 665                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
 666         return -1;
 667     }
 668
 669     tc->color = 0;
 670     tc->drop = c != ':';
 671
 672     if (fields == 2)
 673         tc->ff = tc->ff * 2;
 674
 675     return 0;
 676 }
 677
 678 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 679 {
 680     AVIOContext *pb = s->pb;
 681     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 682     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 683     uint8_t tracks[255] = {0};
 684     int i, media_info = 0;
 685     AVDictionaryEntry *tcr = av_dict_get(s->metadata, "timecode", NULL, 0);
 686
 687     if (!pb->seekable) {
 688         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome\n");
 689         return -1;
 690     }
 691
 692     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 693     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 694         AVStream *st = s->streams[i];
 695         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 696         if (!sc)
 697             return AVERROR(ENOMEM);
 698         st->priv_data = sc;
 699
 700         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 701         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 702             if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 703                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 704                 return -1;
 705             }
 706             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 707                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 708                 return -1;
 709             }
 710             if (st->codec->channels != 1) {
 711                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 712                 return -1;
 713             }
 714             sc->track_type = 2;
 715             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 716             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 717             sc->sample_size = 16;
 718             sc->frame_rate_index = -2;
 719             sc->lines_index = -2;
 720             sc->fields = -2;
 721             gxf->audio_tracks++;
 722             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 723             media_info = 'A';
 724         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 725             if (i != 0) {
 726                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 727                 return -1;
 728             }
 729             /* FIXME check from time_base ? */
 730             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 731                 sc->frame_rate_index = 5;
 732                 sc->sample_rate = 60;
 733                 gxf->flags |= 0x00000080;
 734                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 735             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 736                 sc->frame_rate_index = 6;
 737                 sc->media_type++;
 738                 sc->sample_rate = 50;
 739                 gxf->flags |= 0x00000040;
 740                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 741             } else {
 742                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 743                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 744                 return -1;
 745             }
 746             if (!tcr)
 747                 tcr = av_dict_get(st->metadata, "timecode", NULL, 0);
 748             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 749             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 750                 sc->lines_index = -1;
 751             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 752             sc->fields = 2; /* interlaced */
 753
 754             vsc = sc;
 755
 756             switch (st->codec->codec_id) {
 757             case AV_CODEC_ID_MJPEG:
 758                 sc->track_type = 1;
 759                 gxf->flags |= 0x00004000;
 760                 media_info = 'J';
 761                 break;
 762             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 763                 sc->track_type = 9;
 764                 gxf->mpeg_tracks++;
 765                 media_info = 'L';
 766                 break;
 767             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 768                 sc->first_gop_closed = -1;
 769                 sc->track_type = 4;
 770                 gxf->mpeg_tracks++;
 771                 gxf->flags |= 0x00008000;
 772                 media_info = 'M';
 773                 break;
 774             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
 775                 if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P) {
 776                     sc->media_type += 2;
 777                     sc->track_type = 6;
 778                     gxf->flags |= 0x00002000;
 779                     media_info = 'E';
 780                 } else {
 781                     sc->track_type = 5;
 782                     gxf->flags |= 0x00001000;
 783                     media_info = 'D';
 784                 }
 785                 break;
 786             default:
 787                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 788                 return -1;
 789             }
 790         }
 791         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 792         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 793         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 794     }
 795
 796     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 797         return -1;
 798
 799     if (tcr && vsc)
 800         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, tcr->value, vsc->fields);
 801
 802     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 803     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 804
 805     gxf_write_map_packet(s, 0);
 806     gxf_write_flt_packet(s);
 807     gxf_write_umf_packet(s);
 808
 809     gxf->packet_count = 3;
 810
 811     avio_flush(pb);
 812     return 0;
 813 }
 814
 815 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 816 {
 817     int64_t pos = avio_tell(pb);
 818
 819     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 820     return updatePacketSize(pb, pos);
 821 }
 822
 823 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 824 {
 825     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 826     AVIOContext *pb = s->pb;
 827     int64_t end;
 828     int i;
 829
 830     ff_audio_interleave_close(s);
 831
 832     gxf_write_eos_packet(pb);
 833     end = avio_tell(pb);
 834     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 835     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 836     gxf_write_map_packet(s, 1);
 837     gxf_write_flt_packet(s);
 838     gxf_write_umf_packet(s);
 839     avio_flush(pb);
 840     /* update duration in all map packets */
 841     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 842         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 843         gxf_write_map_packet(s, 1);
 844         avio_flush(pb);
 845     }
 846
 847     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 848
 849     av_freep(&gxf->flt_entries);
 850     av_freep(&gxf->map_offsets);
 851
 852     return 0;
 853 }
 854
 855 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 856 {
 857     uint32_t c=-1;
 858     int i;
 859     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 860         c = (c<<8) + buf[i];
 861         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 862             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 863     }
 864     return (buf[i+1]>>3)&7;
 865 }
 866
 867 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 868 {
 869     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 870     AVIOContext *pb = s->pb;
 871     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 872     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 873     unsigned field_nb;
 874     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 875      * even field numbers.
 876      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 877     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 878         field_nb = gxf->nb_fields;
 879     } else {
 880         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 881                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 882     }
 883
 884     avio_w8(pb, sc->media_type);
 885     avio_w8(pb, st->index);
 886     avio_wb32(pb, field_nb);
 887     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 888         avio_wb16(pb, 0);
 889         avio_wb16(pb, size / 2);
 890     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 891         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 892         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 893             avio_w8(pb, 0x0d);
 894             sc->iframes++;
 895         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 896             avio_w8(pb, 0x0f);
 897             sc->bframes++;
 898         } else {
 899             avio_w8(pb, 0x0e);
 900             sc->pframes++;
 901         }
 902         avio_wb24(pb, size);
 903     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO) {
 904         avio_w8(pb, size / 4096);
 905         avio_wb24(pb, 0);
 906     } else
 907         avio_wb32(pb, size);
 908     avio_wb32(pb, field_nb);
 909     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 910     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 911     return 16;
 912 }
 913
 914 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 915 {
 916     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 917     AVIOContext *pb = s->pb;
 918     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 919     int64_t pos = avio_tell(pb);
 920     int padding = 0;
 921     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 922
 923     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 924     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 925         padding = 4 - pkt->size % 4;
 926     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 927         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 928     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 929     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 930     gxf_write_padding(pb, padding);
 931
 932     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 933         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 934             gxf->flt_entries = av_realloc_f(gxf->flt_entries,
 935                                             sizeof(*gxf->flt_entries),
 936                                             gxf->flt_entries_nb+500);
 937             if (!gxf->flt_entries) {
 938                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 939                 return -1;
 940             }
 941         }
 942         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 943         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 944     }
 945
 946     updatePacketSize(pb, pos);
 947
 948     gxf->packet_count++;
 949     if (gxf->packet_count == 100) {
 950         gxf_write_map_packet(s, 0);
 951         gxf->packet_count = 0;
 952     }
 953
 954     avio_flush(pb);
 955
 956     return 0;
 957 }
 958
 959 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 960 {
 961     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 962     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 963     int i, field_nb[2];
 964     GXFStreamContext *sc[2];
 965
 966     for (i = 0; i < 2; i++) {
 967         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 968         sc[i] = st->priv_data;
 969         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 970             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 971                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 972             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 973         } else
 974             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 975     }
 976
 977     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 978         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 979 }
 980
 981 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 982 {
 983     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 984         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 985     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 986                                ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 987 }
 988
 989 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
 990     .name              = "gxf",
 991     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
 992     .extensions        = "gxf",
 993     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
 994     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE,
 995     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 996     .write_header      = gxf_write_header,
 997     .write_packet      = gxf_write_packet,
 998     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
 999     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
1000 };