b894fd728014aab31be05b75d86646d19ab0e2c5
[ffmpeg.git] / libav / avienc.c
1 /*
2  * AVI encoder.
3  * Copyright (c) 2000 Gerard Lantau.
4  *
5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18  */
19 #include "avformat.h"
20 #include "avi.h"
21
22 /*
23  * TODO: 
24  *  - fill all fields if non streamed (nb_frames for example)
25  */
26
27 typedef struct AVIIndex {
28     unsigned char tag[4];
29     unsigned int flags, pos, len;
30     struct AVIIndex *next;
31 } AVIIndex;
32
33 typedef struct {
34     offset_t movi_list, frames_hdr_all, frames_hdr_strm[MAX_STREAMS];
35     int audio_strm_length[MAX_STREAMS];
36     AVIIndex *first, *last;
37 } AVIContext;
38
39 offset_t start_tag(ByteIOContext *pb, char *tag)
40 {
41     put_tag(pb, tag);
42     put_le32(pb, 0);
43     return url_ftell(pb);
44 }
45
46 void end_tag(ByteIOContext *pb, offset_t start)
47 {
48     offset_t pos;
49
50     pos = url_ftell(pb);
51     url_fseek(pb, start - 4, SEEK_SET);
52     put_le32(pb, (UINT32)(pos - start));
53     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
54 }
55
56 /* Note: when encoding, the first matching tag is used, so order is
57    important if multiple tags possible for a given codec. */
58 CodecTag codec_bmp_tags[] = {
59     { CODEC_ID_H263, MKTAG('U', '2', '6', '3') },
60     { CODEC_ID_H263P, MKTAG('U', '2', '6', '3') },
61     { CODEC_ID_H263I, MKTAG('I', '2', '6', '3') }, /* intel h263 */
62     { CODEC_ID_MJPEG, MKTAG('M', 'J', 'P', 'G') },
63     { CODEC_ID_MPEG4, MKTAG('D', 'I', 'V', 'X') },
64     { CODEC_ID_MPEG4, MKTAG('d', 'i', 'v', 'x') },
65     { CODEC_ID_MPEG4, MKTAG(0x04, 0, 0, 0) }, /* some broken avi use this */
66     { CODEC_ID_MSMPEG4, MKTAG('D', 'I', 'V', '3') }, /* default signature when using MSMPEG4 */
67     { CODEC_ID_MSMPEG4, MKTAG('M', 'P', '4', '3') }, 
68     { 0, 0 },
69 };
70
71 unsigned int codec_get_tag(CodecTag *tags, int id)
72 {
73     while (tags->id != 0) {
74         if (tags->id == id)
75             return tags->tag;
76         tags++;
77     }
78     return 0;
79 }
80
81 int codec_get_id(CodecTag *tags, unsigned int tag)
82 {
83     while (tags->id != 0) {
84         if (tags->tag == tag)
85             return tags->id;
86         tags++;
87     }
88     return 0;
89 }
90
91 unsigned int codec_get_bmp_tag(int id)
92 {
93     return codec_get_tag(codec_bmp_tags, id);
94 }
95
96 /* BITMAPINFOHEADER header */
97 void put_bmp_header(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *enc)
98 {
99     put_le32(pb, 40); /* size */
100     put_le32(pb, enc->width);
101     put_le32(pb, enc->height);
102     put_le16(pb, 1); /* planes */
103     put_le16(pb, 24); /* depth */
104     /* compression type */
105     put_le32(pb, codec_get_bmp_tag(enc->codec_id));
106     put_le32(pb, enc->width * enc->height * 3);
107     put_le32(pb, 0);
108     put_le32(pb, 0);
109     put_le32(pb, 0);
110     put_le32(pb, 0);
111 }
112
113 void parse_specific_params(AVCodecContext *stream, int *au_byterate, int *au_ssize, int *au_scale)
114 {
115     switch(stream->codec_id) {
116     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
117        *au_scale = *au_ssize = 2*stream->channels;
118        *au_byterate = *au_ssize * stream->sample_rate;
119         break;
120     case CODEC_ID_PCM_U8:
121     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
122     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
123         *au_scale = *au_ssize = stream->channels;
124         *au_byterate = *au_ssize * stream->sample_rate;
125         break;
126     case CODEC_ID_MP2:
127         *au_ssize = 1;
128         *au_scale = 1;
129         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;
130     default:
131         *au_ssize = 1;
132         *au_scale = 1; 
133         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;
134         break;
135     }
136 }
137
138 static int avi_write_header(AVFormatContext *s)
139 {
140     AVIContext *avi;
141     ByteIOContext *pb = &s->pb;
142     int bitrate, n, i, nb_frames, au_byterate, au_ssize, au_scale;
143     AVCodecContext *stream, *video_enc;
144     offset_t list1, list2, strh, strf;
145
146     avi = malloc(sizeof(AVIContext));
147     if (!avi)
148         return -1;
149     memset(avi, 0, sizeof(AVIContext));
150     s->priv_data = avi;
151
152     put_tag(pb, "RIFF");
153     put_le32(pb, 0); /* file length */
154     put_tag(pb, "AVI ");
155
156     /* header list */
157     list1 = start_tag(pb, "LIST");
158     put_tag(pb, "hdrl");
159
160     /* avi header */
161     put_tag(pb, "avih");
162     put_le32(pb, 14 * 4);
163     bitrate = 0;
164
165     video_enc = NULL;
166     for(n=0;n<s->nb_streams;n++) {
167         stream = &s->streams[n]->codec;
168         bitrate += stream->bit_rate;
169         if (stream->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO)
170             video_enc = stream;
171     }
172     
173     if (!video_enc) {
174         free(avi);
175         return -1;
176     }
177     nb_frames = 0;
178
179     put_le32(pb, (UINT32)(INT64_C(1000000) * FRAME_RATE_BASE / video_enc->frame_rate));
180     put_le32(pb, bitrate / 8); /* XXX: not quite exact */
181     put_le32(pb, 0); /* padding */
182     put_le32(pb, AVIF_TRUSTCKTYPE | AVIF_HASINDEX | AVIF_ISINTERLEAVED); /* flags */
183     avi->frames_hdr_all = url_ftell(pb); /* remember this offset to fill later */
184     put_le32(pb, nb_frames); /* nb frames, filled later */
185     put_le32(pb, 0); /* initial frame */
186     put_le32(pb, s->nb_streams); /* nb streams */
187     put_le32(pb, 1024 * 1024); /* suggested buffer size */
188     put_le32(pb, video_enc->width);
189     put_le32(pb, video_enc->height);
190     put_le32(pb, 0); /* reserved */
191     put_le32(pb, 0); /* reserved */
192     put_le32(pb, 0); /* reserved */
193     put_le32(pb, 0); /* reserved */
194     
195     /* stream list */
196     for(i=0;i<n;i++) {
197         list2 = start_tag(pb, "LIST");
198         put_tag(pb, "strl");
199     
200         stream = &s->streams[i]->codec;
201
202         /* stream generic header */
203         strh = start_tag(pb, "strh");
204         switch(stream->codec_type) {
205         case CODEC_TYPE_VIDEO:
206             put_tag(pb, "vids");
207             put_le32(pb, codec_get_bmp_tag(stream->codec_id));
208             put_le32(pb, 0); /* flags */
209             put_le16(pb, 0); /* priority */
210             put_le16(pb, 0); /* language */
211             put_le32(pb, 0); /* initial frame */
212             put_le32(pb, 1000); /* scale */
213             put_le32(pb, (1000 * stream->frame_rate) / FRAME_RATE_BASE); /* rate */
214             put_le32(pb, 0); /* start */
215             avi->frames_hdr_strm[i] = url_ftell(pb); /* remember this offset to fill later */
216             put_le32(pb, nb_frames); /* length, XXX: fill later */
217             put_le32(pb, 1024 * 1024); /* suggested buffer size */
218             put_le32(pb, -1); /* quality */
219             put_le32(pb, stream->width * stream->height * 3); /* sample size */
220             put_le16(pb, 0);
221             put_le16(pb, 0);
222             put_le16(pb, stream->width);
223             put_le16(pb, stream->height);
224             break;
225         case CODEC_TYPE_AUDIO:
226             put_tag(pb, "auds");
227             put_le32(pb, 1); /* tag */
228             put_le32(pb, 0); /* flags */
229             put_le16(pb, 0); /* priority */
230             put_le16(pb, 0); /* language */
231             put_le32(pb, 0); /* initial frame */
232             parse_specific_params(stream, &au_byterate, &au_ssize, &au_scale);
233             put_le32(pb, au_scale); /* scale */
234             put_le32(pb, au_byterate); /* rate */
235             put_le32(pb, 0); /* start */
236             avi->frames_hdr_strm[i] = url_ftell(pb); /* remember this offset to fill later */
237             put_le32(pb, 0); /* length, XXX: filled later */
238             put_le32(pb, 12 * 1024); /* suggested buffer size */
239             put_le32(pb, -1); /* quality */
240             put_le32(pb, au_ssize); /* sample size */
241             put_le32(pb, 0);
242             put_le32(pb, 0);
243             break;
244         }
245         end_tag(pb, strh);
246
247         strf = start_tag(pb, "strf");
248         switch(stream->codec_type) {
249         case CODEC_TYPE_VIDEO:
250             put_bmp_header(pb, stream);
251             break;
252         case CODEC_TYPE_AUDIO:
253             if (put_wav_header(pb, stream) < 0) {
254                 free(avi);
255                 return -1;
256             }
257             break;
258         }
259         end_tag(pb, strf);
260         end_tag(pb, list2);
261     }
262
263     end_tag(pb, list1);
264     
265     avi->movi_list = start_tag(pb, "LIST");
266     avi->first = NULL;
267     avi->last = NULL;
268     put_tag(pb, "movi");
269
270     put_flush_packet(pb);
271
272     return 0;
273 }
274
275 static int avi_write_packet(AVFormatContext *s, int stream_index,
276                             UINT8 *buf, int size)
277 {
278     AVIContext *avi = s->priv_data;
279     ByteIOContext *pb = &s->pb;
280     AVIIndex *idx;
281     unsigned char tag[5];
282     unsigned int flags;
283     AVCodecContext *enc;
284     
285     enc = &s->streams[stream_index]->codec;
286
287     tag[0] = '0';
288     tag[1] = '0' + stream_index;
289     if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
290         tag[2] = 'd';
291         tag[3] = 'c';
292         flags = enc->key_frame ? 0x10 : 0x00;
293     } else {
294         tag[2] = 'w';
295         tag[3] = 'b';
296         flags = 0x10;
297     }
298     if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) 
299        avi->audio_strm_length[stream_index] += size;
300
301     if (!url_is_streamed(&s->pb)) {
302         idx = malloc(sizeof(AVIIndex));
303         memcpy(idx->tag, tag, 4);
304         idx->flags = flags;
305         idx->pos = url_ftell(pb) - avi->movi_list;
306         idx->len = size;
307         idx->next = NULL;
308         if (!avi->last)
309             avi->first = idx;
310         else
311             avi->last->next = idx;
312         avi->last = idx;
313     }
314     
315     put_buffer(pb, tag, 4);
316     put_le32(pb, size);
317     put_buffer(pb, buf, size);
318     if (size & 1)
319         put_byte(pb, 0);
320
321     put_flush_packet(pb);
322     return 0;
323 }
324
325 static int avi_write_trailer(AVFormatContext *s)
326 {
327     ByteIOContext *pb = &s->pb;
328     AVIContext *avi = s->priv_data;
329     offset_t file_size, idx_chunk;
330     int n, nb_frames, au_byterate, au_ssize, au_scale;
331     AVCodecContext *stream;
332     AVIIndex *idx;
333
334     if (!url_is_streamed(&s->pb)) {
335         end_tag(pb, avi->movi_list);
336
337         idx_chunk = start_tag(pb, "idx1");
338         idx = avi->first;
339         while (idx != NULL) {
340             put_buffer(pb, idx->tag, 4);
341             put_le32(pb, idx->flags);
342             put_le32(pb, idx->pos);
343             put_le32(pb, idx->len);
344             idx = idx->next;
345         }
346         end_tag(pb, idx_chunk);
347         
348         /* update file size */
349         file_size = url_ftell(pb);
350         url_fseek(pb, 4, SEEK_SET);
351         put_le32(pb, (UINT32)(file_size - 8));
352
353         /* Fill in frame/sample counters */
354         nb_frames = 0;
355         for(n=0;n<s->nb_streams;n++) {
356             if (avi->frames_hdr_strm[n] != 0) {
357                 stream = &s->streams[n]->codec;
358                 url_fseek(pb, avi->frames_hdr_strm[n], SEEK_SET);
359                 if (stream->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
360                     put_le32(pb, stream->frame_number); 
361                     if (nb_frames < stream->frame_number)
362                         nb_frames = stream->frame_number;
363                 } else {
364                     if (stream->codec_id == CODEC_ID_MP2) {
365                         put_le32(pb, stream->frame_number);
366                         nb_frames += stream->frame_number;
367                     } else {
368                         parse_specific_params(stream, &au_byterate, &au_ssize, &au_scale);
369                         put_le32(pb, avi->audio_strm_length[n] / au_ssize);
370                     }
371                 }
372             }
373        }
374        if (avi->frames_hdr_all != 0) {
375            url_fseek(pb, avi->frames_hdr_all, SEEK_SET);
376            put_le32(pb, nb_frames); 
377        }
378         url_fseek(pb, file_size, SEEK_SET);
379     }
380     put_flush_packet(pb);
381
382     free(avi);
383     return 0;
384 }
385
386 AVFormat avi_format = {
387     "avi",
388     "avi format",
389     "video/x-msvideo",
390     "avi",
391     CODEC_ID_MP2,
392     CODEC_ID_MSMPEG4,
393     avi_write_header,
394     avi_write_packet,
395     avi_write_trailer,
396
397     avi_read_header,
398     avi_read_packet,
399     avi_read_close,
400 };