mov/aac: skip initial aac padding
[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/intfloat.h"
23 #include "libavutil/opt.h"
24 #include "libavutil/mathematics.h"
25 #include "libavutil/timecode.h"
26 #include "avformat.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "gxf.h"
29 #include "riff.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     { CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
101     { CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
102     { CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
103     { CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
104     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
105     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
106     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
107     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
108     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
109     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
110     { CODEC_ID_AC3       ,  17 },
111     //{ CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
112     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
113     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
114     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
115     { 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, 1024, "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 == PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
212                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
213     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
214     avio_w8(pb, size + 1);
215     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
216     return size + 3;
217 }
218
219 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFContext *gxf)
220 {
221     uint32_t timecode = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
222                                      gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
223                                      gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
224
225     avio_wl32(pb, timecode);
226     /* reserved */
227     avio_wl32(pb, 0);
228     return 8;
229 }
230
231 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
232 {
233     GXFContext *gxf = s->priv_data;
234     AVIOContext *pb = s->pb;
235     int64_t pos;
236     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
237
238     /* track description section */
239     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
240     avio_w8(pb, index + 0xC0);
241
242     pos = avio_tell(pb);
243     avio_wb16(pb, 0); /* size */
244
245     /* media file name */
246     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
247     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
248     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
249     avio_wb16(pb, sc->media_info);
250     avio_w8(pb, 0);
251
252     if (!mpeg) {
253         /* auxiliary information */
254         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
255         avio_w8(pb, 8);
256         if (sc->track_type == 3)
257             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, gxf);
258         else
259             avio_wl64(pb, 0);
260     }
261
262     /* file system version */
263     avio_w8(pb, TRACK_VER);
264     avio_w8(pb, 4);
265     avio_wb32(pb, 0);
266
267     if (mpeg)
268         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
269
270     /* frame rate */
271     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
272     avio_w8(pb, 4);
273     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
274
275     /* lines per frame */
276     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
277     avio_w8(pb, 4);
278     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
279
280     /* fields per frame */
281     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
282     avio_w8(pb, 4);
283     avio_wb32(pb, sc->fields);
284
285     return updateSize(pb, pos);
286 }
287
288 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
289 {
290     GXFContext *gxf = s->priv_data;
291     AVIOContext *pb = s->pb;
292     int64_t pos;
293     int len;
294     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
295
296     pos = avio_tell(pb);
297     avio_wb16(pb, 0); /* size */
298
299     /* name */
300     if (filename)
301         filename++;
302     else
303         filename = s->filename;
304     len = strlen(filename);
305
306     avio_w8(pb, MAT_NAME);
307     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
308     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
309     avio_write(pb, filename, len);
310     avio_w8(pb, 0);
311
312     /* first field */
313     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
314     avio_w8(pb, 4);
315     avio_wb32(pb, 0);
316
317     /* last field */
318     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
319     avio_w8(pb, 4);
320     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
321
322     /* reserved */
323     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
324     avio_w8(pb, 4);
325     avio_wb32(pb, 0);
326
327     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
328     avio_w8(pb, 4);
329     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
330
331     /* estimated size */
332     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
333     avio_w8(pb, 4);
334     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
335
336     return updateSize(pb, pos);
337 }
338
339 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
340 {
341     GXFContext *gxf = s->priv_data;
342     AVIOContext *pb = s->pb;
343     int64_t pos;
344     int i;
345
346     pos = avio_tell(pb);
347     avio_wb16(pb, 0); /* size */
348     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
349         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
350
351     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
352
353     return updateSize(pb, pos);
354 }
355
356 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
357 {
358     GXFContext *gxf = s->priv_data;
359     AVIOContext *pb = s->pb;
360     int64_t pos = avio_tell(pb);
361
362     if (!rewrite) {
363         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
364             gxf->map_offsets = av_realloc_f(gxf->map_offsets,
365                                             sizeof(*gxf->map_offsets),
366                                             gxf->map_offsets_nb+30);
367             if (!gxf->map_offsets) {
368                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
369                 return -1;
370             }
371         }
372         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
373     }
374
375     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
376
377     /* preamble */
378     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
379     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
380
381     gxf_write_material_data_section(s);
382     gxf_write_track_description_section(s);
383
384     return updatePacketSize(pb, pos);
385 }
386
387 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
388 {
389     GXFContext *gxf = s->priv_data;
390     AVIOContext *pb = s->pb;
391     int64_t pos = avio_tell(pb);
392     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
393     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
394     int i = 0;
395
396     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
397
398     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
399     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
400
401     if (gxf->flt_entries) {
402         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
403             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
404     }
405
406     for (; i < 1000; i++)
407         avio_wl32(pb, 0);
408
409     return updatePacketSize(pb, pos);
410 }
411
412 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
413 {
414     GXFContext *gxf = s->priv_data;
415     AVIOContext *pb = s->pb;
416     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
417     int64_t timestamp = 0;
418     AVDictionaryEntry *t;
419     uint64_t nb_fields;
420     uint32_t timecode_in; // timecode at mark in
421     uint32_t timecode_out; // timecode at mark out
422
423     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
424         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
425
426     timecode_in = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
427                                gxf->tc.hh, gxf->tc.mm,
428                                gxf->tc.ss, gxf->tc.ff);
429
430     nb_fields = gxf->nb_fields +
431                 gxf->tc.hh * (timecode_base * 3600) +
432                 gxf->tc.mm * (timecode_base * 60)   +
433                 gxf->tc.ss * timecode_base          +
434                 gxf->tc.ff;
435
436     timecode_out = GXF_TIMECODE(gxf->tc.color, gxf->tc.drop,
437                                 nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24,
438                                 nb_fields / (timecode_base * 60)   % 60,
439                                 nb_fields /  timecode_base % 60,
440                                 nb_fields %  timecode_base);
441
442     avio_wl32(pb, gxf->flags);
443     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
444     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
445     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
446     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
447     avio_wl32(pb, timecode_in); /* timecode mark in */
448     avio_wl32(pb, timecode_out); /* timecode mark out */
449     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
450     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
451     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
452     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
453     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
454     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
455     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
456     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
457     return 48;
458 }
459
460 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
461 {
462     GXFContext *gxf = s->priv_data;
463     AVIOContext *pb = s->pb;
464
465     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
466     avio_wl32(pb, 3); /* version */
467     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
468     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
469     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
470     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
471     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
472     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
473     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
474     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
475     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
476     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
477     return 48;
478 }
479
480 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
481 {
482     AVIOContext *pb = s->pb;
483     GXFContext *gxf = s->priv_data;
484     int64_t pos = avio_tell(pb);
485     int i;
486
487     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
488     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
489         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
490         avio_wl16(pb, sc->media_info);
491         avio_wl16(pb, 1);
492     }
493
494     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
495     avio_wl16(pb, 1);
496
497     return avio_tell(pb) - pos;
498 }
499
500 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
501 {
502     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
503
504     if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P)
505         avio_wl32(pb, 2);
506     else
507         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
508     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
509     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
510     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
511     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
512     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
513     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
514         avio_wl32(pb, 2);
515     else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
516         avio_wl32(pb, 1);
517     else
518         avio_wl32(pb, 0);
519     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
520     return 32;
521 }
522
523 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, int drop)
524 {
525     avio_wl32(pb, drop); /* drop frame */
526     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
527     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
528     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
529     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
530     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
531     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
532     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
533     return 32;
534 }
535
536 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
537 {
538     int i;
539
540     for (i = 0; i < 8; i++) {
541         avio_wb32(pb, 0);
542     }
543     return 32;
544 }
545
546 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
547 {
548     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
549     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
550     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
551     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
552     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
553     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
554     return 32;
555 }
556
557 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
558 {
559     GXFContext *gxf = s->priv_data;
560     AVIOContext *pb = s->pb;
561     int64_t pos;
562     int i, j;
563
564     pos = avio_tell(pb);
565     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
566     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
567         GXFStreamContext *sc;
568         int64_t startpos, curpos;
569
570         if (i == s->nb_streams)
571             sc = &gxf->timecode_track;
572         else
573             sc = s->streams[i]->priv_data;
574
575         startpos = avio_tell(pb);
576         avio_wl16(pb, 0); /* length */
577         avio_wl16(pb, sc->media_info);
578         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
579         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
580         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
581         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
582         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
583         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
584         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
585         avio_wb16(pb, sc->media_info);
586         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
587             avio_w8(pb, 0);
588         avio_wl32(pb, sc->track_type);
589         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
590         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
591         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
592
593         if (sc == &gxf->timecode_track)
594             gxf_write_umf_media_timecode(pb, gxf->tc.drop);
595         else {
596             AVStream *st = s->streams[i];
597             switch (st->codec->codec_id) {
598             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
599             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
600                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
601                 break;
602             case CODEC_ID_PCM_S16LE:
603                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
604                 break;
605             case CODEC_ID_DVVIDEO:
606                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
607                 break;
608             }
609         }
610
611         curpos = avio_tell(pb);
612         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
613         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
614         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
615     }
616     return avio_tell(pb) - pos;
617 }
618
619 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
620 {
621     GXFContext *gxf = s->priv_data;
622     AVIOContext *pb = s->pb;
623     int64_t pos = avio_tell(pb);
624
625     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
626
627     /* preamble */
628     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
629     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
630
631     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
632     gxf_write_umf_payload(s);
633     gxf_write_umf_material_description(s);
634     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
635     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
636     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
637     return updatePacketSize(pb, pos);
638 }
639
640 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
641
642 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
643 {
644     if (!vsc)
645         return;
646
647     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
648     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
649     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
650     sc->track_type = 3;
651     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
652     sc->lines_index = vsc->lines_index;
653     sc->sample_size = 16;
654     sc->fields = vsc->fields;
655 }
656
657 static int gxf_init_timecode(AVFormatContext *s, GXFTimecode *tc, const char *tcstr, int fields)
658 {
659     char c;
660
661     if (sscanf(tcstr, "%d:%d:%d%c%d", &tc->hh, &tc->mm, &tc->ss, &c, &tc->ff) != 5) {
662         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unable to parse timecode, "
663                                 "syntax: hh:mm:ss[:;.]ff\n");
664         return -1;
665     }
666
667     tc->color = 0;
668     tc->drop = c != ':';
669
670     if (fields == 2)
671         tc->ff = tc->ff * 2;
672
673     return 0;
674 }
675
676 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
677 {
678     AVIOContext *pb = s->pb;
679     GXFContext *gxf = s->priv_data;
680     GXFStreamContext *vsc = NULL;
681     uint8_t tracks[255] = {0};
682     int i, media_info = 0;
683     AVDictionaryEntry *tcr = av_dict_get(s->metadata, "timecode", NULL, 0);
684
685     if (!pb->seekable) {
686         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
687         return -1;
688     }
689
690     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
691     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
692         AVStream *st = s->streams[i];
693         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
694         if (!sc)
695             return AVERROR(ENOMEM);
696         st->priv_data = sc;
697
698         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
699         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
700             if (st->codec->codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE) {
701                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
702                 return -1;
703             }
704             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
705                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
706                 return -1;
707             }
708             if (st->codec->channels != 1) {
709                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
710                 return -1;
711             }
712             sc->track_type = 2;
713             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
714             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
715             sc->sample_size = 16;
716             sc->frame_rate_index = -2;
717             sc->lines_index = -2;
718             sc->fields = -2;
719             gxf->audio_tracks++;
720             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
721             media_info = 'A';
722         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
723             if (i != 0) {
724                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
725                 return -1;
726             }
727             /* FIXME check from time_base ? */
728             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
729                 sc->frame_rate_index = 5;
730                 sc->sample_rate = 60;
731                 gxf->flags |= 0x00000080;
732                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
733             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
734                 sc->frame_rate_index = 6;
735                 sc->media_type++;
736                 sc->sample_rate = 50;
737                 gxf->flags |= 0x00000040;
738                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
739             } else {
740                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
741                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
742                 return -1;
743             }
744             if (!tcr)
745                 tcr = av_dict_get(st->metadata, "timecode", NULL, 0);
746             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
747             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
748                 sc->lines_index = -1;
749             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
750             sc->fields = 2; /* interlaced */
751
752             vsc = sc;
753
754             switch (st->codec->codec_id) {
755             case CODEC_ID_MJPEG:
756                 sc->track_type = 1;
757                 gxf->flags |= 0x00004000;
758                 media_info = 'J';
759                 break;
760             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
761                 sc->track_type = 9;
762                 gxf->mpeg_tracks++;
763                 media_info = 'L';
764                 break;
765             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
766                 sc->first_gop_closed = -1;
767                 sc->track_type = 4;
768                 gxf->mpeg_tracks++;
769                 gxf->flags |= 0x00008000;
770                 media_info = 'M';
771                 break;
772             case CODEC_ID_DVVIDEO:
773                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
774                     sc->media_type += 2;
775                     sc->track_type = 6;
776                     gxf->flags |= 0x00002000;
777                     media_info = 'E';
778                 } else {
779                     sc->track_type = 5;
780                     gxf->flags |= 0x00001000;
781                     media_info = 'D';
782                 }
783                 break;
784             default:
785                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
786                 return -1;
787             }
788         }
789         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
790         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
791         sc->order = s->nb_streams - st->index;
792     }
793
794     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
795         return -1;
796
797     if (tcr)
798         gxf_init_timecode(s, &gxf->tc, tcr->value, vsc->fields);
799
800     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
801     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
802
803     gxf_write_map_packet(s, 0);
804     gxf_write_flt_packet(s);
805     gxf_write_umf_packet(s);
806
807     gxf->packet_count = 3;
808
809     avio_flush(pb);
810     return 0;
811 }
812
813 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
814 {
815     int64_t pos = avio_tell(pb);
816
817     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
818     return updatePacketSize(pb, pos);
819 }
820
821 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
822 {
823     GXFContext *gxf = s->priv_data;
824     AVIOContext *pb = s->pb;
825     int64_t end;
826     int i;
827
828     ff_audio_interleave_close(s);
829
830     gxf_write_eos_packet(pb);
831     end = avio_tell(pb);
832     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
833     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
834     gxf_write_map_packet(s, 1);
835     gxf_write_flt_packet(s);
836     gxf_write_umf_packet(s);
837     avio_flush(pb);
838     /* update duration in all map packets */
839     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
840         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
841         gxf_write_map_packet(s, 1);
842         avio_flush(pb);
843     }
844
845     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
846
847     av_freep(&gxf->flt_entries);
848     av_freep(&gxf->map_offsets);
849
850     return 0;
851 }
852
853 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
854 {
855     uint32_t c=-1;
856     int i;
857     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
858         c = (c<<8) + buf[i];
859         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
860             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
861     }
862     return (buf[i+1]>>3)&7;
863 }
864
865 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
866 {
867     GXFContext *gxf = s->priv_data;
868     AVIOContext *pb = s->pb;
869     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
870     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
871     unsigned field_nb;
872     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
873      * even field numbers.
874      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
875     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
876         field_nb = gxf->nb_fields;
877     } else {
878         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
879                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
880     }
881
882     avio_w8(pb, sc->media_type);
883     avio_w8(pb, st->index);
884     avio_wb32(pb, field_nb);
885     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
886         avio_wb16(pb, 0);
887         avio_wb16(pb, size / 2);
888     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
889         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
890         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
891             avio_w8(pb, 0x0d);
892             sc->iframes++;
893         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
894             avio_w8(pb, 0x0f);
895             sc->bframes++;
896         } else {
897             avio_w8(pb, 0x0e);
898             sc->pframes++;
899         }
900         avio_wb24(pb, size);
901     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO) {
902         avio_w8(pb, size / 4096);
903         avio_wb24(pb, 0);
904     } else
905         avio_wb32(pb, size);
906     avio_wb32(pb, field_nb);
907     avio_w8(pb, 1); /* flags */
908     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
909     return 16;
910 }
911
912 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
913 {
914     GXFContext *gxf = s->priv_data;
915     AVIOContext *pb = s->pb;
916     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
917     int64_t pos = avio_tell(pb);
918     int padding = 0;
919     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
920
921     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
922     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
923         padding = 4 - pkt->size % 4;
924     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
925         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
926     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
927     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
928     gxf_write_padding(pb, padding);
929
930     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
931         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
932             gxf->flt_entries = av_realloc_f(gxf->flt_entries,
933                                             sizeof(*gxf->flt_entries),
934                                             gxf->flt_entries_nb+500);
935             if (!gxf->flt_entries) {
936                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
937                 return -1;
938             }
939         }
940         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
941         gxf->nb_fields += 2; // count fields
942     }
943
944     updatePacketSize(pb, pos);
945
946     gxf->packet_count++;
947     if (gxf->packet_count == 100) {
948         gxf_write_map_packet(s, 0);
949         gxf->packet_count = 0;
950     }
951
952     avio_flush(pb);
953
954     return 0;
955 }
956
957 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
958 {
959     GXFContext *gxf = s->priv_data;
960     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
961     int i, field_nb[2];
962     GXFStreamContext *sc[2];
963
964     for (i = 0; i < 2; i++) {
965         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
966         sc[i] = st->priv_data;
967         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
968             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
969                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
970             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
971         } else
972             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
973     }
974
975     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
976         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
977 }
978
979 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
980 {
981     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
982         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
983     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
984                                ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
985 }
986
987 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
988     .name              = "gxf",
989     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF format"),
990     .extensions        = "gxf",
991     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
992     .audio_codec       = CODEC_ID_PCM_S16LE,
993     .video_codec       = CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
994     .write_header      = gxf_write_header,
995     .write_packet      = gxf_write_packet,
996     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
997     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
998 };