disable encoders where appropriate (patch courtesy of BERO
[ffmpeg.git] / libavformat / dv.c
1 /* 
2  * General DV muxer/demuxer 
3  * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnick
4  *
5  * Many thanks to Dan Dennedy <dan@dennedy.org> for providing wealth
6  * of DV technical info.
7  *
8  * Raw DV format
9  * Copyright (c) 2002 Fabrice Bellard.
10  *
11  * This library is free software; you can redistribute it and/or
12  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
13  * License as published by the Free Software Foundation; either
14  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
15  *
16  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
17  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
18  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
19  * Lesser General Public License for more details.
20  *
21  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
22  * License along with this library; if not, write to the Free Software
23  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
24  */
25 #include <time.h>
26 #include "avformat.h"
27 #include "dvdata.h"
28
29 typedef struct DVDemuxContext {
30     AVPacket  audio_pkt;
31     AVStream  *vst;
32     AVStream  *ast;
33 } DVDemuxContext;
34
35 typedef struct DVMuxContext {
36     const DVprofile*  sys;    /* Current DV profile. E.g.: 525/60, 625/50 */
37     uint8_t     frame_buf[144000]; /* frame under contruction */
38     FifoBuffer  audio_data;   /* Fifo for storing excessive amounts of PCM */
39     int         frames;       /* Number of a current frame */
40     time_t      start_time;   /* Start time of recording */
41     uint8_t     aspect;       /* Aspect ID 0 - 4:3, 7 - 16:9 */
42     int         has_audio;    /* frame under contruction has audio */
43     int         has_video;    /* frame under contruction has video */
44 } DVMuxContext;
45
46 enum dv_section_type {
47      dv_sect_header  = 0x1f,
48      dv_sect_subcode = 0x3f,
49      dv_sect_vaux    = 0x56,
50      dv_sect_audio   = 0x76,
51      dv_sect_video   = 0x96,
52 };
53
54 enum dv_pack_type {
55      dv_header525     = 0x3f, /* see dv_write_pack for important details on */ 
56      dv_header625     = 0xbf, /* these two packs */
57      dv_timecode      = 0x13,
58      dv_audio_source  = 0x50,
59      dv_audio_control = 0x51,
60      dv_audio_recdate = 0x52,
61      dv_audio_rectime = 0x53,
62      dv_video_source  = 0x60,
63      dv_video_control = 0x61,
64      dv_viedo_recdate = 0x62,
65      dv_video_rectime = 0x63,
66      dv_unknown_pack  = 0xff,
67 };
68
69
70
71 /*
72  * The reason why the following three big ugly looking tables are
73  * here is my lack of DV spec IEC 61834. The tables were basically 
74  * constructed to make code that places packs in SSYB, VAUX and 
75  * AAUX blocks very simple and table-driven. They conform to the
76  * SMPTE 314M and the output of my personal DV camcorder, neither
77  * of which is sufficient for a reliable DV stream producing. Thus
78  * while code is still in development I'll be gathering input from
79  * people with different DV equipment and modifying the tables to
80  * accommodate all the quirks. Later on, if possible, some of them
81  * will be folded into smaller tables and/or switch-if logic. For 
82  * now, my only excuse is -- they don't eat up that much of a space.
83  */
84
85 static const int dv_ssyb_packs_dist[12][6] = {
86     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
87     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
88     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
89     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
90     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
91     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
92     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
93     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
94     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
95     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
96     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
97     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
98 };
99
100 static const int dv_vaux_packs_dist[12][15] = {
101     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
102       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
103     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
104       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
105     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
106       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
107     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
108       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
109     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
110       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
111     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
112       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
113     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
114       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
115     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
116       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
117     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
118       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
119     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
120       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
121     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
122       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
123     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
124       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
125 };
126
127 static const int dv_aaux_packs_dist[12][9] = {
128     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
129     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
130     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
131     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
132     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
133     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
134     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
135     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
136     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
137     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
138     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
139     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
140 };
141
142 static inline uint16_t dv_audio_12to16(uint16_t sample)
143 {
144     uint16_t shift, result;
145     
146     sample = (sample < 0x800) ? sample : sample | 0xf000;
147     shift = (sample & 0xf00) >> 8;
148
149     if (shift < 0x2 || shift > 0xd) {
150         result = sample;
151     } else if (shift < 0x8) {
152         shift--;
153         result = (sample - (256 * shift)) << shift;
154     } else {
155         shift = 0xe - shift;
156         result = ((sample + ((256 * shift) + 1)) << shift) - 1;
157     }
158
159     return result;
160 }
161
162 static int dv_audio_frame_size(const DVprofile* sys, int frame)
163 {
164     return sys->audio_samples_dist[frame % (sizeof(sys->audio_samples_dist)/
165                                             sizeof(sys->audio_samples_dist[0]))];
166 }
167
168 static int dv_write_pack(enum dv_pack_type pack_id, DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
169 {
170     struct tm tc;
171     time_t ct;
172     int ltc_frame;
173
174     buf[0] = (uint8_t)pack_id;
175     switch (pack_id) {
176     case dv_header525: /* I can't imagine why these two weren't defined as real */
177     case dv_header625: /* packs in SMPTE314M -- they definitely look like ones */
178           buf[1] = 0xf8 |               /* reserved -- always 1 */
179                    (0 & 0x07);          /* APT: Track application ID */
180           buf[2] = (0 << 7)    | /* TF1: audio data is 0 - valid; 1 - invalid */
181                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
182                    (0 & 0x07);   /* AP1: Audio application ID */
183           buf[3] = (0 << 7)    | /* TF2: video data is 0 - valid; 1 - invalid */  
184                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
185                    (0 & 0x07);   /* AP2: Video application ID */
186           buf[4] = (0 << 7)    | /* TF3: subcode(SSYB) is 0 - valid; 1 - invalid */ 
187                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
188                    (0 & 0x07);   /* AP3: Subcode application ID */
189           break;
190     case dv_timecode:
191           ct = (time_t)(c->frames / ((float)c->sys->frame_rate / 
192                                      (float)c->sys->frame_rate_base));
193           localtime_r(&ct, &tc);
194           /* 
195            * LTC drop-frame frame counter drops two frames (0 and 1) every 
196            * minute, unless it is exactly divisible by 10
197            */
198           ltc_frame = (c->frames + 2*ct/60 - 2*ct/600) % c->sys->ltc_divisor;
199           buf[1] = (0 << 7) | /* Color fame: 0 - unsync; 1 - sync mode */
200                    (1 << 6) | /* Drop frame timecode: 0 - nondrop; 1 - drop */
201                    ((ltc_frame / 10) << 4) | /* Tens of frames */
202                    (ltc_frame % 10);         /* Units of frames */
203           buf[2] = (1 << 7) | /* Biphase mark polarity correction: 0 - even; 1 - odd */
204                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
205                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
206           buf[3] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF0 */
207                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
208                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
209           buf[4] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF2 */
210                    (1 << 6) | /* Binary group flag BGF1 */
211                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
212                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
213           break;
214     case dv_audio_source:  /* AAUX source pack */
215           buf[1] = (0 << 7) | /* locked mode       */
216                    (1 << 6) | /* reserved -- always 1 */
217                    (dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames) -
218                     c->sys->audio_min_samples[0]);
219                               /* # of samples      */
220           buf[2] = (0 << 7) | /* multi-stereo      */
221                    (0 << 5) | /* #of audio channels per block: 0 -- 1 channel */
222                    (0 << 4) | /* pair bit: 0 -- one pair of channels */
223                     0;        /* audio mode        */
224           buf[3] = (1 << 7) | /* res               */
225                    (1 << 6) | /* multi-language flag */
226                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
227                     0;        /* definition: 0 -- SD (525/625) */
228           buf[4] = (1 << 7) | /* emphasis: 1 -- off */
229                    (0 << 6) | /* emphasis time constant: 0 -- reserved */
230                    (0 << 3) | /* frequency: 0 -- 48Khz, 1 -- 44,1Khz, 2 -- 32Khz */
231                     0;        /* quantization: 0 -- 16bit linear, 1 -- 12bit nonlinear */                           
232           break;
233     case dv_audio_control:
234           buf[1] = (0 << 6) | /* copy protection: 0 -- unrestricted */
235                    (1 << 4) | /* input source: 1 -- digital input */
236                    (3 << 2) | /* compression: 3 -- no information */
237                     0;        /* misc. info/SMPTE emphasis off */
238           buf[2] = (1 << 7) | /* recording start point: 1 -- no */
239                    (1 << 6) | /* recording end point: 1 -- no */
240                    (1 << 3) | /* recording mode: 1 -- original */
241                     7;         
242           buf[3] = (1 << 7) | /* direction: 1 -- forward */
243                     0x20;     /* speed */
244           buf[4] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
245                     0x7f;     /* genre category */
246           break;
247     case dv_audio_recdate:
248     case dv_viedo_recdate:  /* VAUX recording date */
249           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames / 
250                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
251           localtime_r(&ct, &tc);
252           buf[1] = 0xff; /* ds, tm, tens of time zone, units of time zone */
253                          /* 0xff is very likely to be "unknown" */
254           buf[2] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
255                    ((tc.tm_mday / 10) << 4) | /* Tens of day */
256                    (tc.tm_mday % 10);         /* Units of day */
257           buf[3] = /* we set high 4 bits to 0, shouldn't we set them to week? */
258                    (tc.tm_mon % 10);         /* Units of month */
259           buf[4] = (((tc.tm_year % 100) / 10) << 4) | /* Tens of year */
260                    (tc.tm_year % 10);                 /* Units of year */
261           break;
262     case dv_audio_rectime:  /* AAUX recording time */
263     case dv_video_rectime:  /* VAUX recording time */
264           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames / 
265                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
266           localtime_r(&ct, &tc);
267           buf[1] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
268                    0x3f; /* tens of frame, units of frame: 0x3f - "unknown" ? */
269           buf[2] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */ 
270                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
271                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
272           buf[3] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
273                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
274                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
275           buf[4] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */ 
276                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
277                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
278           break;
279     case dv_video_source:
280           buf[1] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
281           buf[2] = (1 << 7) | /* B/W: 0 - b/w, 1 - color */
282                    (1 << 6) | /* following CLF is valid - 0, invalid - 1 */
283                    (3 << 4) | /* CLF: color frames id (see ITU-R BT.470-4) */
284                    0xf; /* reserved -- always 1 */
285           buf[3] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
286                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
287                    0; /* signal type video compression */
288           buf[4] = 0xff; /* VISC: 0xff -- no information */
289           break;
290     case dv_video_control:
291           buf[1] = (0 << 6) | /* Copy generation management (CGMS) 0 -- free */
292                    0x3f; /* reserved -- always 1 */
293           buf[2] = 0xc8 | /* reserved -- always b11001xxx */
294                    c->aspect;
295           buf[3] = (1 << 7) | /* Frame/field flag 1 -- frame, 0 -- field */
296                    (1 << 6) | /* First/second field flag 0 -- field 2, 1 -- field 1 */
297                    (1 << 5) | /* Frame change flag 0 -- same picture as before, 1 -- different */
298                    (1 << 4) | /* 1 - interlaced, 0 - noninterlaced */
299                    0xc; /* reserved -- always b1100 */
300           buf[4] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
301           break;
302     default:
303           buf[1] = buf[2] = buf[3] = buf[4] = 0xff;
304     }
305     return 5;
306 }
307
308 static inline int dv_write_dif_id(enum dv_section_type t, uint8_t seq_num, 
309                                   uint8_t dif_num, uint8_t* buf)
310 {
311     buf[0] = (uint8_t)t;    /* Section type */
312     buf[1] = (seq_num<<4) | /* DIF seq number 0-9 for 525/60; 0-11 for 625/50 */
313              (0 << 3) |     /* FSC: for 50Mb/s 0 - first channel; 1 - second */
314              7;             /* reserved -- always 1 */
315     buf[2] = dif_num;       /* DIF block number Video: 0-134, Audio: 0-8 */
316     return 3;
317 }
318
319 static inline int dv_write_ssyb_id(uint8_t syb_num, uint8_t fr, uint8_t* buf)
320 {
321     if (syb_num == 0 || syb_num == 6) {
322         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
323                  (0<<4)  | /* AP3 (Subcode application ID) */
324                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
325     } 
326     else if (syb_num == 11) {
327         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
328                  0x7f;     /* reserved -- always 1 */
329     }
330     else {
331         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
332                  (0<<4)  | /* APT (Track application ID) */
333                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
334     }
335     buf[1] = 0xf0 |            /* reserved -- always 1 */
336              (syb_num & 0x0f); /* SSYB number 0 - 11   */
337     buf[2] = 0xff;             /* reserved -- always 1 */
338     return 3;
339 }
340
341 static void dv_format_frame(DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
342 {
343     int i, j, k;
344     
345     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
346        memset(buf, 0xff, 80 * 6); /* First 6 DIF blocks are for control data */
347        
348        /* DV header: 1DIF */
349        buf += dv_write_dif_id(dv_sect_header, i, 0, buf);
350        buf += dv_write_pack((c->sys->dsf ? dv_header625 : dv_header525), c, buf);
351        buf += 72; /* unused bytes */
352                                    
353        /* DV subcode: 2DIFs */
354        for (j = 0; j < 2; j++) {
355           buf += dv_write_dif_id( dv_sect_subcode, i, j, buf);
356           for (k = 0; k < 6; k++) {
357              buf += dv_write_ssyb_id(k, (i < c->sys->difseg_size/2), buf);
358              buf += dv_write_pack(dv_ssyb_packs_dist[i][k], c, buf);
359           }
360           buf += 29; /* unused bytes */
361        }
362        
363        /* DV VAUX: 3DIFs */
364        for (j = 0; j < 3; j++) {
365           buf += dv_write_dif_id(dv_sect_vaux, i, j, buf);
366           for (k = 0; k < 15 ; k++)
367              buf += dv_write_pack(dv_vaux_packs_dist[i][k], c, buf);
368           buf += 2; /* unused bytes */
369        } 
370        
371        /* DV Audio/Video: 135 Video DIFs + 9 Audio DIFs */
372        for (j = 0; j < 135; j++) {
373             if (j%15 == 0) {
374                 buf += dv_write_dif_id(dv_sect_audio, i, j/15, buf);
375                 buf += dv_write_pack(dv_aaux_packs_dist[i][j/15], c, buf);
376                 buf += 72; /* shuffled PCM audio */
377             }
378             buf += dv_write_dif_id(dv_sect_video, i, j, buf);
379             buf += 77; /* 1 video macro block: 1 bytes control
380                                                4 * 14 bytes Y 8x8 data
381                                                    10 bytes Cr 8x8 data
382                                                    10 bytes Cb 8x8 data */
383        }
384     }
385 }
386
387 static void dv_inject_audio(DVMuxContext *c, const uint8_t* pcm, uint8_t* frame_ptr)
388 {
389     int i, j, d, of;
390     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
391        frame_ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
392        for (j = 0; j < 9; j++) {
393           for (d = 8; d < 80; d+=2) {
394              of = c->sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * c->sys->audio_stride;
395              frame_ptr[d] = pcm[of*2+1]; // FIXME: may be we have to admit
396              frame_ptr[d+1] = pcm[of*2]; //        that DV is a big endian PCM       
397           }
398           frame_ptr += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
399        }
400     }
401 }
402
403 static void dv_inject_video(DVMuxContext *c, const uint8_t* video_data, uint8_t* frame_ptr)
404 {
405     int i, j;
406     int ptr = 0;
407
408     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
409        ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
410        for (j = 0; j < 135; j++) {
411             if (j%15 == 0)
412                 ptr += 80; /* skip Audio DIF */
413             ptr += 3;
414             memcpy(frame_ptr + ptr, video_data + ptr, 77);
415             ptr += 77;
416        }
417     }
418 }
419
420 /* 
421  * This is the dumbest implementation of all -- it simply looks at
422  * a fixed offset and if pack isn't there -- fails. We might want
423  * to have a fallback mechanism for complete search of missing packs.
424  */
425 static const uint8_t* dv_extract_pack(uint8_t* frame, enum dv_pack_type t)
426 {
427     int offs;
428     
429     switch (t) {
430     case dv_audio_source:
431           offs = (80*6 + 80*16*3 + 3);
432           break;
433     case dv_audio_control:
434           offs = (80*6 + 80*16*4 + 3);
435           break;
436     case dv_video_control:
437           offs = (80*5 + 48 + 5);
438           break;
439     default:
440           return NULL;
441     }   
442
443     return (frame[offs] == t ? &frame[offs] : NULL);
444 }
445
446 /* 
447  * There's a couple of assumptions being made here:
448  * 1. By default we silence erroneous (0x8000/16bit 0x800/12bit) audio samples.
449  *    We can pass them upwards when ffmpeg will be ready to deal with them.
450  * 2. We don't do software emphasis.
451  * 3. Audio is always returned as 16bit linear samples: 12bit nonlinear samples
452  *    are converted into 16bit linear ones.
453  */
454 static int dv_extract_audio(uint8_t* frame, uint8_t* pcm)
455 {
456     int size, i, j, d, of, smpls, freq, quant;
457     uint16_t lc, rc;
458     const DVprofile* sys;
459     const uint8_t* as_pack;
460     
461     as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
462     if (!as_pack)    /* No audio ? */
463         return 0;
464    
465     sys = dv_frame_profile(frame);
466     smpls = as_pack[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min. samples */
467     freq = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48KHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32 kHz */
468     quant = as_pack[4] & 0x07; /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
469     
470     if (quant > 1)
471         return -1; /* Unsupported quantization */
472
473     size = (sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */
474
475     /* for each DIF segment */
476     for (i = 0; i < sys->difseg_size; i++) {
477        frame += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
478        for (j = 0; j < 9; j++) {
479           for (d = 8; d < 80; d += 2) {
480              if (quant == 0) {  /* 16bit quantization */
481                  of = sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * sys->audio_stride;
482                  if (of*2 >= size)
483                      continue;
484                  
485                  pcm[of*2] = frame[d+1]; // FIXME: may be we have to admit
486                  pcm[of*2+1] = frame[d]; //        that DV is a big endian PCM
487                  if (pcm[of*2+1] == 0x80 && pcm[of*2] == 0x00)
488                      pcm[of*2+1] = 0;
489               } else {           /* 12bit quantization */
490                  if (i >= sys->difseg_size/2)
491                      goto out;  /* We're not doing 4ch at this time */
492                        
493                  lc = ((uint16_t)frame[d] << 4) | 
494                       ((uint16_t)frame[d+2] >> 4);
495                  rc = ((uint16_t)frame[d+1] << 4) |
496                       ((uint16_t)frame[d+2] & 0x0f);
497                  lc = (lc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(lc));
498                  rc = (rc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(rc));
499
500                  of = sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
501                  if (of*2 >= size)
502                      continue;
503
504                  pcm[of*2] = lc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
505                  pcm[of*2+1] = lc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
506                  of = sys->audio_shuffle[i+sys->difseg_size/2][j] + 
507                       (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
508                  pcm[of*2] = rc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
509                  pcm[of*2+1] = rc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
510                  ++d;
511               }
512           }
513                 
514           frame += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
515         }
516     }
517
518 out:
519     return size;
520 }
521
522 static int dv_extract_audio_info(uint8_t* frame, AVCodecContext* avctx)
523 {
524     const uint8_t* as_pack;
525     const DVprofile* sys;
526     int freq, smpls;
527
528     sys = dv_frame_profile(frame);
529     as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
530     if (!as_pack || !sys)    /* No audio ? */
531         return -1;
532     
533     smpls = as_pack[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min. samples */
534     freq = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48KHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32 kHz */
535    
536     avctx->sample_rate = dv_audio_frequency[freq];
537     avctx->channels = 2;
538     avctx->bit_rate = avctx->channels * avctx->sample_rate * 16;
539
540     return (sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */;
541 }
542
543 static int dv_extract_video_info(uint8_t* frame, AVCodecContext* avctx)
544 {
545     const DVprofile* sys; 
546     const uint8_t* vsc_pack;
547     int apt;
548     int size = 0;
549     
550     sys = dv_frame_profile(frame);
551     if (sys) {
552         apt = frame[4] & 0x07;
553         avctx->frame_rate = sys->frame_rate;
554         avctx->frame_rate_base = sys->frame_rate_base;
555         avctx->width = sys->width;
556         avctx->height = sys->height;
557         avctx->pix_fmt = sys->pix_fmt;
558         vsc_pack = dv_extract_pack(frame, dv_video_control);
559         if (vsc_pack && (vsc_pack[2] & 0x07) == (apt?0x02:0x07))
560             avctx->aspect_ratio = 16.0 / 9.0;
561         else
562             avctx->aspect_ratio = 4.0 / 3.0;
563         size = sys->frame_size;
564     }
565     return size;
566 }
567
568 /* 
569  * The following 6 functions constitute our interface to the world
570  */
571
572 int dv_assemble_frame(DVMuxContext *c, AVStream* st,
573                       const uint8_t* data, int data_size, uint8_t** frame)
574 {
575     uint8_t pcm[8192];
576     int fsize, reqasize;
577    
578     *frame = &c->frame_buf[0];
579     if (c->has_audio && c->has_video) {  /* must be a stale frame */
580         dv_format_frame(c, *frame);
581         c->frames++;
582         c->has_audio = c->has_video = 0;
583     }
584     
585     if (st->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
586         /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
587         if (c->has_video)
588             fprintf(stderr, "Can't process DV frame #%d. Insufficient audio data or severe sync problem.\n", c->frames);
589             
590         dv_inject_video(c, data, *frame);
591         c->has_video = 1;
592         data_size = 0;
593     } 
594     
595     reqasize = 4 * dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames);
596     fsize = fifo_size(&c->audio_data, c->audio_data.rptr);
597     if (st->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO || (c->has_video && fsize >= reqasize)) { 
598         if (fsize + data_size >= reqasize && !c->has_audio) {
599             if (fsize >= reqasize) {
600                 fifo_read(&c->audio_data, &pcm[0], reqasize, &c->audio_data.rptr);
601             } else {
602                 fifo_read(&c->audio_data, &pcm[0], fsize, &c->audio_data.rptr);
603                 memcpy(&pcm[fsize], &data[0], reqasize - fsize);
604                 data += reqasize - fsize;
605                 data_size -= reqasize - fsize;
606             }
607             dv_inject_audio(c, &pcm[0], *frame);
608             c->has_audio = 1;
609         }
610     
611         /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
612         if (fifo_size(&c->audio_data, c->audio_data.rptr) + data_size >= 100*AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE)
613             fprintf(stderr, "Can't process DV frame #%d. Insufficient video data or severe sync problem.\n", c->frames);
614         fifo_write(&c->audio_data, (uint8_t *)data, data_size, &c->audio_data.wptr);
615     }
616
617     return (c->has_audio && c->has_video) ? c->sys->frame_size : 0;
618 }
619
620 DVMuxContext* dv_init_mux(AVFormatContext* s)
621 {
622     DVMuxContext *c;
623     AVStream *vst;
624     AVStream *ast;
625
626     c = av_mallocz(sizeof(DVMuxContext));
627     if (!c)
628         return NULL;
629
630     if (s->nb_streams != 2)
631         goto bail_out;
632
633     /* We have to sort out where audio and where video stream is */
634     if (s->streams[0]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
635         s->streams[1]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
636        vst = s->streams[0];
637        ast = s->streams[1];
638     }
639     else if (s->streams[1]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
640              s->streams[0]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
641            vst = s->streams[1];
642            ast = s->streams[0];
643     } else
644         goto bail_out;
645   
646     /* Some checks -- DV format is very picky about its incoming streams */
647     if (vst->codec.codec_id != CODEC_ID_DVVIDEO ||
648         ast->codec.codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE)
649        goto bail_out;
650     if (ast->codec.sample_rate != 48000 ||
651         ast->codec.channels != 2)
652        goto bail_out;
653
654     c->sys = dv_codec_profile(&vst->codec);
655     if (!c->sys)
656         goto bail_out;
657     
658     /* Ok, everything seems to be in working order */
659     c->frames = 0;
660     c->has_audio = c->has_video = 0;
661     c->start_time = time(NULL);
662     c->aspect = 0; /* 4:3 is the default */
663     if ((int)(vst->codec.aspect_ratio * 10) == 17) /* 16:9 */ 
664         c->aspect = 0x07;
665
666     if (fifo_init(&c->audio_data, 100*AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) < 0)
667         goto bail_out;
668
669     dv_format_frame(c, &c->frame_buf[0]);
670
671     return c;
672     
673 bail_out:
674     av_free(c);
675     return NULL;
676 }
677
678 void dv_delete_mux(DVMuxContext *c)
679 {    
680     fifo_free(&c->audio_data);
681 }
682
683 DVDemuxContext* dv_init_demux(AVFormatContext *s, int vid, int aid)
684 {
685     DVDemuxContext *c;
686
687     c = av_mallocz(sizeof(DVDemuxContext));
688     if (!c)
689         return NULL;
690
691     c->vst = (vid < s->nb_streams) ? s->streams[vid] : av_new_stream(s, vid);
692     c->ast = (aid < s->nb_streams) ? s->streams[aid] : av_new_stream(s, aid);
693     if (!c->vst || !c->ast)
694         goto fail;
695         
696     c->vst->codec.codec_type = CODEC_TYPE_VIDEO;
697     c->vst->codec.codec_id = CODEC_ID_DVVIDEO;
698     c->vst->codec.bit_rate = 25000000;
699     
700     c->ast->codec.codec_type = CODEC_TYPE_AUDIO;
701     c->ast->codec.codec_id = CODEC_ID_PCM_S16LE;
702     
703     c->audio_pkt.size = 0;
704     
705     return c;
706     
707 fail:
708     if (c->vst)
709         av_free(c->vst);
710     if (c->ast)
711         av_free(c->ast);
712     av_free(c);
713     return NULL;
714 }
715
716 static void __destruct_pkt(struct AVPacket *pkt)
717 {
718     pkt->data = NULL; pkt->size = 0;
719     return;
720 }
721
722 int dv_get_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt)
723 {
724     int size = -1;
725
726     if (c->audio_pkt.size) {
727         *pkt = c->audio_pkt;
728         c->audio_pkt.size = 0;
729         size = pkt->size;
730     }
731
732     return size;
733 }
734
735 int dv_produce_packet(DVDemuxContext *c, AVPacket *pkt, 
736                       uint8_t* buf, int buf_size)
737 {
738     int size;
739    
740     if (buf_size < 4 || buf_size < dv_frame_profile(buf)->frame_size)
741         return -1;   /* Broken frame, or not enough data */
742
743     /* Queueing audio packet */
744     /* FIXME: in case of no audio/bad audio we have to do something */
745     size = dv_extract_audio_info(buf, &c->ast->codec);
746     if (av_new_packet(&c->audio_pkt, size) < 0)
747         return AVERROR_NOMEM;
748     dv_extract_audio(buf, c->audio_pkt.data);
749     c->audio_pkt.size = size;
750     c->audio_pkt.stream_index = c->ast->id;
751     
752     /* Now it's time to return video packet */
753     size = dv_extract_video_info(buf, &c->vst->codec);
754     av_init_packet(pkt);
755     pkt->destruct = __destruct_pkt;
756     pkt->data     = buf;
757     pkt->size     = size; 
758     pkt->flags   |= PKT_FLAG_KEY;
759     pkt->stream_index = c->vst->id;
760     
761     return size;
762 }
763                            
764 /************************************************************
765  * Implementation of the easiest DV storage of all -- raw DV.
766  ************************************************************/
767  
768 typedef struct RawDVContext {
769     void*     dv_demux;
770     uint8_t   buf[144000];
771 } RawDVContext;
772
773 static int dv_read_header(AVFormatContext *s,
774                           AVFormatParameters *ap)
775 {
776     RawDVContext *c = s->priv_data;
777     c->dv_demux = dv_init_demux(s, 0, 1);
778    
779     return c->dv_demux ? 0 : -1;
780 }
781
782
783 static int dv_read_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
784 {
785     int size;
786     RawDVContext *c = s->priv_data; 
787   
788     size = dv_get_packet(c->dv_demux, pkt);
789     
790     if (size < 0) {
791         if (get_buffer(&s->pb, c->buf, 4) <= 0) 
792             return -EIO;
793     
794         size = dv_frame_profile(c->buf)->frame_size;
795         if (get_buffer(&s->pb, c->buf + 4, size - 4) <= 0)
796             return -EIO;
797
798         size = dv_produce_packet(c->dv_demux, pkt, c->buf, size);
799     } 
800     
801     return size;
802 }
803
804 static int dv_read_close(AVFormatContext *s)
805 {
806     RawDVContext *c = s->priv_data;
807     av_free(c->dv_demux);
808     return 0;
809 }
810
811 static int dv_write_header(AVFormatContext *s)
812 {
813     s->priv_data = dv_init_mux(s);
814     if (!s->priv_data) {
815         fprintf(stderr, "Can't initialize DV format!\n"
816                     "Make sure that you supply exactly two streams:\n"
817                     "     video: 25fps or 29.97fps, audio: 2ch/48Khz/PCM\n");
818         return -1;
819     }
820     return 0;
821 }
822
823 static int dv_write_packet(struct AVFormatContext *s, 
824                            int stream_index,
825                            const uint8_t *buf, int size, int64_t pts)
826 {
827     uint8_t* frame;
828     int fsize;
829    
830     fsize = dv_assemble_frame((DVMuxContext *)s->priv_data, s->streams[stream_index],
831                               buf, size, &frame);
832     if (fsize > 0) {
833         put_buffer(&s->pb, frame, fsize); 
834         put_flush_packet(&s->pb);
835     } 
836     return fsize;
837 }
838
839 /* 
840  * We might end up with some extra A/V data without matching counterpart.
841  * E.g. video data without enough audio to write the complete frame.
842  * Currently we simply drop the last frame. I don't know whether this 
843  * is the best strategy of all
844  */
845 static int dv_write_trailer(struct AVFormatContext *s)
846 {
847     dv_delete_mux((DVMuxContext *)s->priv_data);
848     return 0;
849 }
850
851 static AVInputFormat dv_iformat = {
852     "dv",
853     "DV video format",
854     sizeof(RawDVContext),
855     NULL,
856     dv_read_header,
857     dv_read_packet,
858     dv_read_close,
859     .extensions = "dv",
860 };
861
862 static AVOutputFormat dv_oformat = {
863     "dv",
864     "DV video format",
865     NULL,
866     "dv",
867     sizeof(DVMuxContext),
868     CODEC_ID_PCM_S16LE,
869     CODEC_ID_DVVIDEO,
870     dv_write_header,
871     dv_write_packet,
872     dv_write_trailer,
873 };
874
875 int dv_init(void)
876 {
877     av_register_input_format(&dv_iformat);
878     av_register_output_format(&dv_oformat);
879     return 0;
880 }