license/copyright change
[ffmpeg.git] / libav / avienc.c
1 /*
2  * AVI encoder.
3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard.
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library 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 GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  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('H', '2', '6', '3') },
60     { CODEC_ID_H263P, MKTAG('H', '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_MSMPEG4V3, MKTAG('D', 'I', 'V', '3') }, /* default signature when using MSMPEG4 */
67     { CODEC_ID_MSMPEG4V3, MKTAG('M', 'P', '4', '3') }, 
68     { CODEC_ID_MSMPEG4V2, MKTAG('M', 'P', '4', '2') }, 
69     { CODEC_ID_MSMPEG4V1, MKTAG('M', 'P', '4', '1') }, 
70     { 0, 0 },
71 };
72
73 unsigned int codec_get_tag(const CodecTag *tags, int id)
74 {
75     while (tags->id != 0) {
76         if (tags->id == id)
77             return tags->tag;
78         tags++;
79     }
80     return 0;
81 }
82
83 int codec_get_id(const CodecTag *tags, unsigned int tag)
84 {
85     while (tags->id != 0) {
86         if (tags->tag == tag)
87             return tags->id;
88         tags++;
89     }
90     return 0;
91 }
92
93 unsigned int codec_get_bmp_tag(int id)
94 {
95     return codec_get_tag(codec_bmp_tags, id);
96 }
97
98 /* BITMAPINFOHEADER header */
99 void put_bmp_header(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *enc, CodecTag *tags)
100 {
101     put_le32(pb, 40); /* size */
102     put_le32(pb, enc->width);
103     put_le32(pb, enc->height);
104     put_le16(pb, 1); /* planes */
105     put_le16(pb, 24); /* depth */
106     /* compression type */
107     put_le32(pb, codec_get_tag(tags, enc->codec_id));
108     put_le32(pb, enc->width * enc->height * 3);
109     put_le32(pb, 0);
110     put_le32(pb, 0);
111     put_le32(pb, 0);
112     put_le32(pb, 0);
113 }
114
115 void parse_specific_params(AVCodecContext *stream, int *au_byterate, int *au_ssize, int *au_scale)
116 {
117     switch(stream->codec_id) {
118     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
119        *au_scale = *au_ssize = 2*stream->channels;
120        *au_byterate = *au_ssize * stream->sample_rate;
121         break;
122     case CODEC_ID_PCM_U8:
123     case CODEC_ID_PCM_ALAW:
124     case CODEC_ID_PCM_MULAW:
125         *au_scale = *au_ssize = stream->channels;
126         *au_byterate = *au_ssize * stream->sample_rate;
127         break;
128     case CODEC_ID_MP2:
129         *au_ssize = 1;
130         *au_scale = 1;
131         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;
132     case CODEC_ID_MP3LAME:
133         *au_ssize = 1;
134         *au_scale = 1;
135         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;    
136     default:
137         *au_ssize = 1;
138         *au_scale = 1; 
139         *au_byterate = stream->bit_rate / 8;
140         break;
141     }
142 }
143
144 static int avi_write_header(AVFormatContext *s)
145 {
146     AVIContext *avi = s->priv_data;
147     ByteIOContext *pb = &s->pb;
148     int bitrate, n, i, nb_frames, au_byterate, au_ssize, au_scale;
149     AVCodecContext *stream, *video_enc;
150     offset_t list1, list2, strh, strf;
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         av_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         default:
245             abort();
246         }
247         end_tag(pb, strh);
248
249         strf = start_tag(pb, "strf");
250         switch(stream->codec_type) {
251         case CODEC_TYPE_VIDEO:
252             put_bmp_header(pb, stream, codec_bmp_tags);
253             break;
254         case CODEC_TYPE_AUDIO:
255             if (put_wav_header(pb, stream) < 0) {
256                 av_free(avi);
257                 return -1;
258             }
259             break;
260         default:
261             abort();
262         }
263         end_tag(pb, strf);
264         end_tag(pb, list2);
265     }
266
267     end_tag(pb, list1);
268     
269     avi->movi_list = start_tag(pb, "LIST");
270     avi->first = NULL;
271     avi->last = NULL;
272     put_tag(pb, "movi");
273
274     put_flush_packet(pb);
275
276     return 0;
277 }
278
279 static int avi_write_packet(AVFormatContext *s, int stream_index,
280                             UINT8 *buf, int size, int force_pts)
281 {
282     AVIContext *avi = s->priv_data;
283     ByteIOContext *pb = &s->pb;
284     AVIIndex *idx;
285     unsigned char tag[5];
286     unsigned int flags;
287     AVCodecContext *enc;
288     
289     enc = &s->streams[stream_index]->codec;
290
291     tag[0] = '0';
292     tag[1] = '0' + stream_index;
293     if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
294         tag[2] = 'd';
295         tag[3] = 'c';
296         flags = enc->key_frame ? 0x10 : 0x00;
297     } else {
298         tag[2] = 'w';
299         tag[3] = 'b';
300         flags = 0x10;
301     }
302     if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) 
303        avi->audio_strm_length[stream_index] += size;
304
305     if (!url_is_streamed(&s->pb)) {
306         idx = av_malloc(sizeof(AVIIndex));
307         memcpy(idx->tag, tag, 4);
308         idx->flags = flags;
309         idx->pos = url_ftell(pb) - avi->movi_list;
310         idx->len = size;
311         idx->next = NULL;
312         if (!avi->last)
313             avi->first = idx;
314         else
315             avi->last->next = idx;
316         avi->last = idx;
317     }
318     
319     put_buffer(pb, tag, 4);
320     put_le32(pb, size);
321     put_buffer(pb, buf, size);
322     if (size & 1)
323         put_byte(pb, 0);
324
325     put_flush_packet(pb);
326     return 0;
327 }
328
329 static int avi_write_trailer(AVFormatContext *s)
330 {
331     ByteIOContext *pb = &s->pb;
332     AVIContext *avi = s->priv_data;
333     offset_t file_size, idx_chunk;
334     int n, nb_frames, au_byterate, au_ssize, au_scale;
335     AVCodecContext *stream;
336     AVIIndex *idx;
337
338     if (!url_is_streamed(&s->pb)) {
339         end_tag(pb, avi->movi_list);
340
341         idx_chunk = start_tag(pb, "idx1");
342         idx = avi->first;
343         while (idx != NULL) {
344             put_buffer(pb, idx->tag, 4);
345             put_le32(pb, idx->flags);
346             put_le32(pb, idx->pos);
347             put_le32(pb, idx->len);
348             idx = idx->next;
349         }
350         end_tag(pb, idx_chunk);
351         
352         /* update file size */
353         file_size = url_ftell(pb);
354         url_fseek(pb, 4, SEEK_SET);
355         put_le32(pb, (UINT32)(file_size - 8));
356
357         /* Fill in frame/sample counters */
358         nb_frames = 0;
359         for(n=0;n<s->nb_streams;n++) {
360             if (avi->frames_hdr_strm[n] != 0) {
361                 stream = &s->streams[n]->codec;
362                 url_fseek(pb, avi->frames_hdr_strm[n], SEEK_SET);
363                 if (stream->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
364                     put_le32(pb, stream->frame_number); 
365                     if (nb_frames < stream->frame_number)
366                         nb_frames = stream->frame_number;
367                 } else {
368                     if (stream->codec_id == CODEC_ID_MP2 || stream->codec_id == CODEC_ID_MP3LAME) {
369                         put_le32(pb, stream->frame_number);
370                         nb_frames += stream->frame_number;
371                     } else {
372                         parse_specific_params(stream, &au_byterate, &au_ssize, &au_scale);
373                         put_le32(pb, avi->audio_strm_length[n] / au_ssize);
374                     }
375                 }
376             }
377        }
378        if (avi->frames_hdr_all != 0) {
379            url_fseek(pb, avi->frames_hdr_all, SEEK_SET);
380            put_le32(pb, nb_frames); 
381        }
382         url_fseek(pb, file_size, SEEK_SET);
383     }
384     put_flush_packet(pb);
385     return 0;
386 }
387
388 static AVOutputFormat avi_oformat = {
389     "avi",
390     "avi format",
391     "video/x-msvideo",
392     "avi",
393     sizeof(AVIContext),
394     CODEC_ID_MP2,
395     CODEC_ID_MSMPEG4,
396     avi_write_header,
397     avi_write_packet,
398     avi_write_trailer,
399 };
400
401 int avienc_init(void)
402 {
403     av_register_output_format(&avi_oformat);
404     return 0;
405 }