diracdec: Move strides to bytes, and pointer types to uint8_t.
[ffmpeg.git] / 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 "audiointerleave.h"
31
32 #define GXF_AUDIO_PACKET_SIZE 65536
33
34 #define GXF_TIMECODE(c, d, h, m, s, f) \
35     ((c) << 30 | (d) << 29 | (h) << 24 | (m) << 16 | (s) << 8 | (f))
36
37 typedef struct GXFTimecode{
38     int hh;
39     int mm;
40     int ss;
41     int ff;
42     int color;
43     int drop;
44 } GXFTimecode;
45
46 typedef struct GXFStreamContext {
47     AudioInterleaveContext aic;
48     uint32_t track_type;
49     uint32_t sample_size;
50     uint32_t sample_rate;
51     uint16_t media_type;
52     uint16_t media_info;
53     int frame_rate_index;
54     int lines_index;
55     int fields;
56     int iframes;
57     int pframes;
58     int bframes;
59     int p_per_gop;
60     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
61     int first_gop_closed;
62     unsigned order;   ///< interleaving order
63 } GXFStreamContext;
64
65 typedef struct GXFContext {
66     AVClass *av_class;
67     uint32_t nb_fields;
68     uint16_t audio_tracks;
69     uint16_t mpeg_tracks;
70     int64_t creation_time;
71     uint32_t umf_start_offset;
72     uint32_t umf_track_offset;
73     uint32_t umf_media_offset;
74     uint32_t umf_length;
75     uint16_t umf_track_size;
76     uint16_t umf_media_size;
77     AVRational time_base;
78     int flags;
79     GXFStreamContext timecode_track;
80     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
81     unsigned flt_entries_nb;
82     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
83     unsigned map_offsets_nb;
84     unsigned packet_count;
85     GXFTimecode tc;
86 } GXFContext;
87
88 static const struct {
89     int height, index;
90 } gxf_lines_tab[] = {
91     { 480,  1 }, /* NTSC */
92     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
93     { 576,  2 }, /* PAL */
94     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
95     { 1080, 4 },
96     { 720,  6 },
97 };
98
99 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
100     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
101     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
102     { AV_CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
103     { AV_CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
104     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
105     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
106     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
107     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
108     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
109     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
110     { AV_CODEC_ID_AC3       ,  17 },
111     //{ AV_CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
112     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
113     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
114     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
115     { AV_CODEC_ID_NONE,         0 },
116 };
117
118 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
119 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
120
121 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
122 {
123     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
124     int i;
125
126     for (i = 0; i < 6; ++i) {
127         if (st->codec->height == gxf_lines_tab[i].height) {
128             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
129             return 0;
130         }
131     }
132     return -1;
133 }
134
135 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
136 {
137     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
138         avio_w8(pb, 0);
139     }
140 }
141
142 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
143 {
144     int64_t curpos;
145     int size;
146
147     size = avio_tell(pb) - pos;
148     if (size % 4) {
149         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
150         size = avio_tell(pb) - pos;
151     }
152     curpos = avio_tell(pb);
153     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
154     avio_wb32(pb, size);
155     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
156     return curpos - pos;
157 }
158
159 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
160 {
161     int64_t curpos;
162
163     curpos = avio_tell(pb);
164     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
165     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
166     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
167     return curpos - pos;
168 }
169
170 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
171 {
172     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
173     avio_w8(pb, 1);
174     avio_w8(pb, type); /* map packet */
175     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
176     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
177     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
178     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
179 }
180
181 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
182 {
183     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
184     char buffer[1024];
185     int size, starting_line;
186
187     if (sc->iframes) {
188         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
189         if (sc->pframes % sc->iframes)
190             sc->p_per_gop++;
191         if (sc->pframes) {
192             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
193             if (sc->bframes % sc->pframes)
194                 sc->b_per_i_or_p++;
195         }
196         if (sc->p_per_gop > 9)
197             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
198         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
199             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
200     }
201     if (st->codec->height == 512 || st->codec->height == 608)
202         starting_line = 7; // VBI
203     else if (st->codec->height == 480)
204         starting_line = 20;
205     else
206         starting_line = 23; // default PAL
207
208     size = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
209                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
210                     (float)st->codec->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
211                     st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
212                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
213     av_assert0(size < sizeof(buffer));
214     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
215     avio_w8(pb, size + 1);
216     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
217     return size + 3;
218 }
219
220 static int gxf_write_dv_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
221 {
222     int64_t track_aux_data = 0;
223
224     avio_w8(pb, TRACK_AUX);
225     avio_w8(pb, 8);
226     if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P)
227         track_aux_data |= 0x01;     /* marks stream as DVCAM instead of DVPRO */
228     track_aux_data |= 0x40000000;   /* aux data is valid */
229     avio_wl64(pb, track_aux_data);
230     return 8;
231 }
232
233 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFContext *gxf)
234 {
235     uint32_t timecode = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
236                                      gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
237                                      gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
238
239     avio_w8(pb, TRACK_AUX);
240     avio_w8(pb, 8);
241     avio_wl32(pb, timecode);
242     /* reserved */
243     avio_wl32(pb, 0);
244     return 8;
245 }
246
247 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
248 {
249     GXFContext *gxf = s->priv_data;
250     AVIOContext *pb = s->pb;
251     int64_t pos;
252
253     /* track description section */
254     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
255     avio_w8(pb, index + 0xC0);
256
257     pos = avio_tell(pb);
258     avio_wb16(pb, 0); /* size */
259
260     /* media file name */
261     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
262     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
263     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
264     avio_wb16(pb, sc->media_info);
265     avio_w8(pb, 0);
266
267     switch (sc->track_type) {
268         case 3:     /* timecode */
269             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, gxf);
270             break;
271         case 4:     /* MPEG2 */
272         case 9:     /* MPEG1 */
273             gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
274             break;
275         case 5:     /* DV25 */
276         case 6:     /* DV50 */
277             gxf_write_dv_auxiliary(pb, s->streams[index]);
278             break;
279         default:
280             avio_w8(pb, TRACK_AUX);
281             avio_w8(pb, 8);
282             avio_wl64(pb, 0);
283     }
284
285     /* file system version */
286     avio_w8(pb, TRACK_VER);
287     avio_w8(pb, 4);
288     avio_wb32(pb, 0);
289
290     /* frame rate */
291     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
292     avio_w8(pb, 4);
293     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
294
295     /* lines per frame */
296     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
297     avio_w8(pb, 4);
298     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
299
300     /* fields per frame */
301     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
302     avio_w8(pb, 4);
303     avio_wb32(pb, sc->fields);
304
305     return updateSize(pb, pos);
306 }
307
308 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
309 {
310     GXFContext *gxf = s->priv_data;
311     AVIOContext *pb = s->pb;
312     int64_t pos;
313     int len;
314     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
315
316     pos = avio_tell(pb);
317     avio_wb16(pb, 0); /* size */
318
319     /* name */
320     if (filename)
321         filename++;
322     else
323         filename = s->filename;
324     len = strlen(filename);
325
326     avio_w8(pb, MAT_NAME);
327     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
328     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
329     avio_write(pb, filename, len);
330     avio_w8(pb, 0);
331
332     /* first field */
333     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
334     avio_w8(pb, 4);
335     avio_wb32(pb, 0);
336
337     /* last field */
338     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
339     avio_w8(pb, 4);
340     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
341
342     /* reserved */
343     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
344     avio_w8(pb, 4);
345     avio_wb32(pb, 0);
346
347     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
348     avio_w8(pb, 4);
349     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
350
351     /* estimated size */
352     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
353     avio_w8(pb, 4);
354     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
355
356     return updateSize(pb, pos);
357 }
358
359 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
360 {
361     GXFContext *gxf = s->priv_data;
362     AVIOContext *pb = s->pb;
363     int64_t pos;
364     int i;
365
366     pos = avio_tell(pb);
367     avio_wb16(pb, 0); /* size */
368     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
369         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
370
371     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
372
373     return updateSize(pb, pos);
374 }
375
376 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
377 {
378     GXFContext *gxf = s->priv_data;
379     AVIOContext *pb = s->pb;
380     int64_t pos = avio_tell(pb);
381
382     if (!rewrite) {
383         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
384             int err;
385             if ((err = av_reallocp_array(&gxf->map_offsets,
386                                          gxf->map_offsets_nb + 30,
387                                          sizeof(*gxf->map_offsets))) < 0) {
388                 gxf->map_offsets_nb = 0;
389                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
390                 return err;
391             }
392         }
393         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
394     }
395
396     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
397
398     /* preamble */
399     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
400     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
401
402     gxf_write_material_data_section(s);
403     gxf_write_track_description_section(s);
404
405     return updatePacketSize(pb, pos);
406 }
407
408 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
409 {
410     GXFContext *gxf = s->priv_data;
411     AVIOContext *pb = s->pb;
412     int64_t pos = avio_tell(pb);
413     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
414     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
415     int i = 0;
416
417     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
418
419     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
420     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
421
422     if (gxf->flt_entries) {
423         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
424             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
425     }
426
427     for (; i < 1000; i++)
428         avio_wl32(pb, 0);
429
430     return updatePacketSize(pb, pos);
431 }
432
433 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
434 {
435     GXFContext *gxf = s->priv_data;
436     AVIOContext *pb = s->pb;
437     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
438     int64_t timestamp = 0;
439     AVDictionaryEntry *t;
440     uint64_t nb_fields;
441     uint32_t timecode_in; // timecode at mark in
442     uint32_t timecode_out; // timecode at mark out
443
444     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
445         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
446
447     timecode_in = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
448                                gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
449                                gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
450
451     nb_fields = gxf->nb_fields +
452                 gxf->tc.hh * (timecode_base * 3600) +
453                 gxf->tc.mm * (timecode_base * 60)   +
454                 gxf->tc.ss * timecode_base          +
455                 gxf->tc.ff;
456
457     timecode_out = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
458                                 nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24,
459                                 nb_fields / (timecode_base * 60)   % 60,
460                                 nb_fields /  timecode_base % 60,
461                                 nb_fields %  timecode_base);
462
463     avio_wl32(pb, gxf->flags);
464     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
465     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
466     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
467     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
468     avio_wl32(pb, timecode_in); /* timecode mark in */
469     avio_wl32(pb, timecode_out); /* timecode mark out */
470     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
471     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
472     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
473     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
474     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
475     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
476     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
477     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
478     return 48;
479 }
480
481 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
482 {
483     GXFContext *gxf = s->priv_data;
484     AVIOContext *pb = s->pb;
485
486     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
487     avio_wl32(pb, 3); /* version */
488     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
489     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
490     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
491     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
492     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
493     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
494     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
495     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
496     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
497     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
498     return 48;
499 }
500
501 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
502 {
503     AVIOContext *pb = s->pb;
504     GXFContext *gxf = s->priv_data;
505     int64_t pos = avio_tell(pb);
506     int i;
507
508     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
509     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
510         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
511         avio_wl16(pb, sc->media_info);
512         avio_wl16(pb, 1);
513     }
514
515     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
516     avio_wl16(pb, 1);
517
518     return avio_tell(pb) - pos;
519 }
520
521 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
522 {
523     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
524
525     if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P)
526         avio_wl32(pb, 2);
527     else
528         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
529     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
530     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
531     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
532     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
533     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
534     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
535         avio_wl32(pb, 2);
536     else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
537         avio_wl32(pb, 1);
538     else
539         avio_wl32(pb, 0);
540     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
541     return 32;
542 }
543
544 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, int drop)
545 {
546     avio_wl32(pb, drop); /* drop frame */
547     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
548     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
549     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
550     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
551     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
552     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
553     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
554     return 32;
555 }
556
557 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc, AVStream *st)
558 {
559     int dv_umf_data = 0;
560
561     if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV420P)
562         dv_umf_data |= 0x20; /* marks as DVCAM instead of DVPRO */
563     avio_wl32(pb, dv_umf_data);
564     avio_wl32(pb, 0);
565     avio_wl32(pb, 0);
566     avio_wl32(pb, 0);
567     avio_wl32(pb, 0);
568     avio_wl32(pb, 0);
569     avio_wl32(pb, 0);
570     avio_wl32(pb, 0);
571     return 32;
572 }
573
574 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
575 {
576     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
577     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
578     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
579     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
580     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
581     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
582     return 32;
583 }
584
585 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
586 {
587     GXFContext *gxf = s->priv_data;
588     AVIOContext *pb = s->pb;
589     int64_t pos;
590     int i, j;
591
592     pos = avio_tell(pb);
593     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
594     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
595         GXFStreamContext *sc;
596         int64_t startpos, curpos;
597
598         if (i == s->nb_streams)
599             sc = &gxf->timecode_track;
600         else
601             sc = s->streams[i]->priv_data;
602
603         startpos = avio_tell(pb);
604         avio_wl16(pb, 0); /* length */
605         avio_wl16(pb, sc->media_info);
606         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
607         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
608         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
609         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
610         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
611         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
612         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
613         avio_wb16(pb, sc->media_info);
614         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
615             avio_w8(pb, 0);
616         avio_wl32(pb, sc->track_type);
617         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
618         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
619         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
620
621         if (sc == &gxf->timecode_track)
622             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
623         else {
624             AVStream *st = s->streams[i];
625             switch (st->codec->codec_id) {
626             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
627             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
628                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
629                 break;
630             case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
631                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
632                 break;
633             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
634                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc, st);
635                 break;
636             }
637         }
638
639         curpos = avio_tell(pb);
640         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
641         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
642         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
643     }
644     return avio_tell(pb) - pos;
645 }
646
647 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
648 {
649     GXFContext *gxf = s->priv_data;
650     AVIOContext *pb = s->pb;
651     int64_t pos = avio_tell(pb);
652
653     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
654
655     /* preamble */
656     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
657     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
658
659     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
660     gxf_write_umf_payload(s);
661     gxf_write_umf_material_description(s);
662     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
663     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
664     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
665     return updatePacketSize(pb, pos);
666 }
667
668 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
669
670 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
671 {
672     if (!vsc)
673         return;
674
675     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
676     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
677     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
678     sc->track_type = 3;
679     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
680     sc->lines_index = vsc->lines_index;
681     sc->sample_size = 16;
682     sc->fields = vsc->fields;
683 }
684
685 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, const char *tcstr, int fields)
686 {
687     char c;
688
689     if (sscanf(tcstr, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
690         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
691                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
692         return -1;
693     }
694
695     tc->color = 0;
696     tc->drop = c != ':';
697
698     if (fields == 2)
699         tc->ff = tc->ff * 2;
700
701     return 0;
702 }
703
704 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
705 {
706     AVIOContext *pb = s->pb;
707     GXFContext *gxf = s->priv_data;
708     GXFStreamContext *vsc = NULL;
709     uint8_t tracks[255] = {0};
710     int i, media_info = 0;
711     int ret;
712     AVDictionaryEntry *tcr = av_dict_get(s->metadata, "timecode", NULL, 0);
713
714     if (!pb->seekable) {
715         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome\n");
716         return -1;
717     }
718
719     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
720     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
721         AVStream *st = s->streams[i];
722         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
723         if (!sc)
724             return AVERROR(ENOMEM);
725         st->priv_data = sc;
726
727         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
728         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
729             if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
730                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
731                 return -1;
732             }
733             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
734                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
735                 return -1;
736             }
737             if (st->codec->channels != 1) {
738                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
739                 return -1;
740             }
741             sc->track_type = 2;
742             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
743             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
744             sc->sample_size = 16;
745             sc->frame_rate_index = -2;
746             sc->lines_index = -2;
747             sc->fields = -2;
748             gxf->audio_tracks++;
749             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
750             media_info = 'A';
751         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
752             if (i != 0) {
753                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
754                 return -1;
755             }
756             /* FIXME check from time_base ? */
757             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
758                 sc->frame_rate_index = 5;
759                 sc->sample_rate = 60;
760                 gxf->flags |= 0x00000080;
761                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
762             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
763                 sc->frame_rate_index = 6;
764                 sc->media_type++;
765                 sc->sample_rate = 50;
766                 gxf->flags |= 0x00000040;
767                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
768             } else {
769                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
770                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
771                 return -1;
772             }
773             if (!tcr)
774                 tcr = av_dict_get(st->metadata, "timecode", NULL, 0);
775             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
776             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
777                 sc->lines_index = -1;
778             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
779             sc->fields = 2; /* interlaced */
780
781             vsc = sc;
782
783             switch (st->codec->codec_id) {
784             case AV_CODEC_ID_MJPEG:
785                 sc->track_type = 1;
786                 gxf->flags |= 0x00004000;
787                 media_info = 'J';
788                 break;
789             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
790                 sc->track_type = 9;
791                 gxf->mpeg_tracks++;
792                 media_info = 'L';
793                 break;
794             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
795                 sc->first_gop_closed = -1;
796                 sc->track_type = 4;
797                 gxf->mpeg_tracks++;
798                 gxf->flags |= 0x00008000;
799                 media_info = 'M';
800                 break;
801             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
802                 if (st->codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUV422P) {
803                     sc->media_type += 2;
804                     sc->track_type = 6;
805                     gxf->flags |= 0x00002000;
806                     media_info = 'E';
807                 } else {
808                     sc->track_type = 5;
809                     gxf->flags |= 0x00001000;
810                     media_info = 'D';
811                 }
812                 break;
813             default:
814                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
815                 return -1;
816             }
817         }
818         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
819         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
820         sc->order = s->nb_streams - st->index;
821     }
822
823     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
824         return -1;
825
826     if (tcr && vsc)
827         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, tcr->value, vsc->fields);
828
829     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
830     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
831
832     if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 0)) < 0)
833         return ret;
834     gxf_write_flt_packet(s);
835     gxf_write_umf_packet(s);
836
837     gxf->packet_count = 3;
838
839     avio_flush(pb);
840     return 0;
841 }
842
843 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
844 {
845     int64_t pos = avio_tell(pb);
846
847     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
848     return updatePacketSize(pb, pos);
849 }
850
851 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
852 {
853     GXFContext *gxf = s->priv_data;
854     AVIOContext *pb = s->pb;
855     int64_t end;
856     int i;
857     int ret;
858
859     ff_audio_interleave_close(s);
860
861     gxf_write_eos_packet(pb);
862     end = avio_tell(pb);
863     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
864     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
865     if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 1)) < 0)
866         return ret;
867     gxf_write_flt_packet(s);
868     gxf_write_umf_packet(s);
869     avio_flush(pb);
870     /* update duration in all map packets */
871     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
872         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
873         if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 1)) < 0)
874             return ret;
875         avio_flush(pb);
876     }
877
878     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
879
880     av_freep(&gxf->flt_entries);
881     av_freep(&gxf->map_offsets);
882
883     return 0;
884 }
885
886 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
887 {
888     uint32_t c=-1;
889     int i;
890     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
891         c = (c<<8) + buf[i];
892         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
893             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
894     }
895     return (buf[i+1]>>3)&7;
896 }
897
898 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
899 {
900     GXFContext *gxf = s->priv_data;
901     AVIOContext *pb = s->pb;
902     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
903     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
904     unsigned field_nb;
905     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
906      * even field numbers.
907      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
908     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
909         field_nb = gxf->nb_fields;
910     } else {
911         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
912                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
913     }
914
915     avio_w8(pb, sc->media_type);
916     avio_w8(pb, st->index);
917     avio_wb32(pb, field_nb);
918     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
919         avio_wb16(pb, 0);
920         avio_wb16(pb, size / 2);
921     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
922         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
923         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
924             avio_w8(pb, 0x0d);
925             sc->iframes++;
926         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
927             avio_w8(pb, 0x0f);
928             sc->bframes++;
929         } else {
930             avio_w8(pb, 0x0e);
931             sc->pframes++;
932         }
933         avio_wb24(pb, size);
934     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO) {
935         avio_w8(pb, size / 4096);
936         avio_wb24(pb, 0);
937     } else
938         avio_wb32(pb, size);
939     avio_wb32(pb, field_nb);
940     avio_w8(pb, 1); /* flags */
941     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
942     return 16;
943 }
944
945 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
946 {
947     GXFContext *gxf = s->priv_data;
948     AVIOContext *pb = s->pb;
949     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
950     int64_t pos = avio_tell(pb);
951     int padding = 0;
952     unsigned packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
953     int ret;
954
955     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
956     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
957         padding = 4 - pkt->size % 4;
958     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
959         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
960     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
961     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
962     gxf_write_padding(pb, padding);
963
964     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
965         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
966             int err;
967             if ((err = av_reallocp_array(&gxf->flt_entries,
968                                          gxf->flt_entries_nb + 500,
969                                          sizeof(*gxf->flt_entries))) < 0) {
970                 gxf->flt_entries_nb = 0;
971                 gxf->nb_fields = 0;
972                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
973                 return err;
974             }
975         }
976         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
977         gxf->nb_fields += 2; // count fields
978     }
979
980     updatePacketSize(pb, pos);
981
982     gxf->packet_count++;
983     if (gxf->packet_count == 100) {
984         if ((ret = gxf_write_map_packet(s, 0)) < 0)
985             return ret;
986         gxf->packet_count = 0;
987     }
988
989     return 0;
990 }
991
992 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
993 {
994     GXFContext *gxf = s->priv_data;
995     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
996     int i, field_nb[2];
997     GXFStreamContext *sc[2];
998
999     for (i = 0; i < 2; i++) {
1000         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
1001         sc[i] = st->priv_data;
1002         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1003             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
1004                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
1005             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
1006         } else
1007             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
1008     }
1009
1010     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
1011         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
1012 }
1013
1014 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
1015 {
1016     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
1017         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
1018     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
1019                                ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
1020 }
1021
1022 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
1023     .name              = "gxf",
1024     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
1025     .extensions        = "gxf",
1026     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
1027     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE,
1028     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
1029     .write_header      = gxf_write_header,
1030     .write_packet      = gxf_write_packet,
1031     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
1032     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
1033 };