segment: Use the public av_write_header/av_write_trailer functions
[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 Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/mathematics.h"
24 #include "avformat.h"
25 #include "internal.h"
26 #include "gxf.h"
27 #include "riff.h"
28 #include "audiointerleave.h"
29
30 #define GXF_AUDIO_PACKET_SIZE 65536
31
32 typedef struct GXFStreamContext {
33     AudioInterleaveContext aic;
34     uint32_t track_type;
35     uint32_t sample_size;
36     uint32_t sample_rate;
37     uint16_t media_type;
38     uint16_t media_info;
39     int frame_rate_index;
40     int lines_index;
41     int fields;
42     int iframes;
43     int pframes;
44     int bframes;
45     int p_per_gop;
46     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
47     int first_gop_closed;
48     unsigned order;   ///< interleaving order
49 } GXFStreamContext;
50
51 typedef struct GXFContext {
52     uint32_t nb_fields;
53     uint16_t audio_tracks;
54     uint16_t mpeg_tracks;
55     int64_t creation_time;
56     uint32_t umf_start_offset;
57     uint32_t umf_track_offset;
58     uint32_t umf_media_offset;
59     uint32_t umf_length;
60     uint16_t umf_track_size;
61     uint16_t umf_media_size;
62     AVRational time_base;
63     int flags;
64     GXFStreamContext timecode_track;
65     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
66     unsigned flt_entries_nb;
67     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
68     unsigned map_offsets_nb;
69     unsigned packet_count;
70 } GXFContext;
71
72 static const struct {
73     int height, index;
74 } gxf_lines_tab[] = {
75     { 480,  1 }, /* NTSC */
76     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
77     { 576,  2 }, /* PAL */
78     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
79     { 1080, 4 },
80     { 720,  6 },
81 };
82
83 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
84     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
85     { AV_CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
86     { AV_CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
87     { AV_CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
88     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
89     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
90     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
91     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
92     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
93     { AV_CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
94     { AV_CODEC_ID_AC3       ,  17 },
95     //{ AV_CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
96     { AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
97     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
98     { AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
99     { AV_CODEC_ID_NONE,         0 },
100 };
101
102 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
103 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
104
105 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
106 {
107     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
108     int i;
109
110     for (i = 0; i < 6; ++i) {
111         if (st->codec->height == gxf_lines_tab[i].height) {
112             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
113             return 0;
114         }
115     }
116     return -1;
117 }
118
119 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
120 {
121     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
122         avio_w8(pb, 0);
123     }
124 }
125
126 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
127 {
128     int64_t curpos;
129     int size;
130
131     size = avio_tell(pb) - pos;
132     if (size % 4) {
133         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
134         size = avio_tell(pb) - pos;
135     }
136     curpos = avio_tell(pb);
137     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
138     avio_wb32(pb, size);
139     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
140     return curpos - pos;
141 }
142
143 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
144 {
145     int64_t curpos;
146
147     curpos = avio_tell(pb);
148     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
149     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
150     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
151     return curpos - pos;
152 }
153
154 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
155 {
156     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
157     avio_w8(pb, 1);
158     avio_w8(pb, type); /* map packet */
159     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
160     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
161     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
162     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
163 }
164
165 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
166 {
167     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
168     char buffer[1024];
169     int size, starting_line;
170
171     if (sc->iframes) {
172         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
173         if (sc->pframes % sc->iframes)
174             sc->p_per_gop++;
175         if (sc->pframes) {
176             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
177             if (sc->bframes % sc->pframes)
178                 sc->b_per_i_or_p++;
179         }
180         if (sc->p_per_gop > 9)
181             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
182         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
183             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
184     }
185     if (st->codec->height == 512 || st->codec->height == 608)
186         starting_line = 7; // VBI
187     else if (st->codec->height == 480)
188         starting_line = 20;
189     else
190         starting_line = 23; // default PAL
191
192     size = snprintf(buffer, 1024, "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
193                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
194                     (float)st->codec->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
195                     st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
196                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
197     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
198     avio_w8(pb, size + 1);
199     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
200     return size + 3;
201 }
202
203 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
204 {
205     avio_w8(pb, 0); /* fields */
206     avio_w8(pb, 0); /* seconds */
207     avio_w8(pb, 0); /* minutes */
208     avio_w8(pb, 0); /* flags + hours */
209     /* reserved */
210     avio_wb32(pb, 0);
211     return 8;
212 }
213
214 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
215 {
216     AVIOContext *pb = s->pb;
217     int64_t pos;
218     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
219
220     /* track description section */
221     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
222     avio_w8(pb, index + 0xC0);
223
224     pos = avio_tell(pb);
225     avio_wb16(pb, 0); /* size */
226
227     /* media file name */
228     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
229     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
230     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
231     avio_wb16(pb, sc->media_info);
232     avio_w8(pb, 0);
233
234     if (!mpeg) {
235         /* auxiliary information */
236         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
237         avio_w8(pb, 8);
238         if (sc->track_type == 3)
239             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, sc);
240         else
241             avio_wl64(pb, 0);
242     }
243
244     /* file system version */
245     avio_w8(pb, TRACK_VER);
246     avio_w8(pb, 4);
247     avio_wb32(pb, 0);
248
249     if (mpeg)
250         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
251
252     /* frame rate */
253     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
254     avio_w8(pb, 4);
255     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
256
257     /* lines per frame */
258     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
259     avio_w8(pb, 4);
260     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
261
262     /* fields per frame */
263     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
264     avio_w8(pb, 4);
265     avio_wb32(pb, sc->fields);
266
267     return updateSize(pb, pos);
268 }
269
270 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
271 {
272     GXFContext *gxf = s->priv_data;
273     AVIOContext *pb = s->pb;
274     int64_t pos;
275     int len;
276     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
277
278     pos = avio_tell(pb);
279     avio_wb16(pb, 0); /* size */
280
281     /* name */
282     if (filename)
283         filename++;
284     else
285         filename = s->filename;
286     len = strlen(filename);
287
288     avio_w8(pb, MAT_NAME);
289     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
290     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
291     avio_write(pb, filename, len);
292     avio_w8(pb, 0);
293
294     /* first field */
295     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
296     avio_w8(pb, 4);
297     avio_wb32(pb, 0);
298
299     /* last field */
300     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
301     avio_w8(pb, 4);
302     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
303
304     /* reserved */
305     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
306     avio_w8(pb, 4);
307     avio_wb32(pb, 0);
308
309     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
310     avio_w8(pb, 4);
311     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
312
313     /* estimated size */
314     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
315     avio_w8(pb, 4);
316     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
317
318     return updateSize(pb, pos);
319 }
320
321 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
322 {
323     GXFContext *gxf = s->priv_data;
324     AVIOContext *pb = s->pb;
325     int64_t pos;
326     int i;
327
328     pos = avio_tell(pb);
329     avio_wb16(pb, 0); /* size */
330     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
331         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
332
333     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
334
335     return updateSize(pb, pos);
336 }
337
338 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
339 {
340     GXFContext *gxf = s->priv_data;
341     AVIOContext *pb = s->pb;
342     int64_t pos = avio_tell(pb);
343
344     if (!rewrite) {
345         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
346             gxf->map_offsets = av_realloc(gxf->map_offsets,
347                                           (gxf->map_offsets_nb+30)*sizeof(*gxf->map_offsets));
348             if (!gxf->map_offsets) {
349                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
350                 return -1;
351             }
352         }
353         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
354     }
355
356     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
357
358     /* preamble */
359     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
360     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
361
362     gxf_write_material_data_section(s);
363     gxf_write_track_description_section(s);
364
365     return updatePacketSize(pb, pos);
366 }
367
368 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
369 {
370     GXFContext *gxf = s->priv_data;
371     AVIOContext *pb = s->pb;
372     int64_t pos = avio_tell(pb);
373     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
374     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
375     int i = 0;
376
377     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
378
379     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
380     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
381
382     if (gxf->flt_entries) {
383         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
384             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
385     }
386
387     for (; i < 1000; i++)
388         avio_wl32(pb, 0);
389
390     return updatePacketSize(pb, pos);
391 }
392
393 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
394 {
395     GXFContext *gxf = s->priv_data;
396     AVIOContext *pb = s->pb;
397     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
398     int64_t timestamp = 0;
399     AVDictionaryEntry *t;
400     uint32_t timecode;
401
402     if (t = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0))
403         timestamp = ff_iso8601_to_unix_time(t->value);
404
405     // XXX drop frame
406     timecode =
407         gxf->nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24 << 24 | // hours
408         gxf->nb_fields / (timecode_base * 60) % 60   << 16 | // minutes
409         gxf->nb_fields /  timecode_base % 60         <<  8 | // seconds
410         gxf->nb_fields %  timecode_base;                     // fields
411
412     avio_wl32(pb, gxf->flags);
413     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
414     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
415     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
416     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
417     avio_wl32(pb, 0); /* timecode mark in */
418     avio_wl32(pb, timecode); /* timecode mark out */
419     avio_wl64(pb, timestamp); /* modification time */
420     avio_wl64(pb, timestamp); /* creation time */
421     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
422     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
423     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
424     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
425     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
426     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
427     return 48;
428 }
429
430 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
431 {
432     GXFContext *gxf = s->priv_data;
433     AVIOContext *pb = s->pb;
434
435     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
436     avio_wl32(pb, 3); /* version */
437     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
438     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
439     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
440     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
441     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
442     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
443     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
444     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
445     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
446     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
447     return 48;
448 }
449
450 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
451 {
452     AVIOContext *pb = s->pb;
453     GXFContext *gxf = s->priv_data;
454     int64_t pos = avio_tell(pb);
455     int i;
456
457     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
458     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
459         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
460         avio_wl16(pb, sc->media_info);
461         avio_wl16(pb, 1);
462     }
463
464     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
465     avio_wl16(pb, 1);
466
467     return avio_tell(pb) - pos;
468 }
469
470 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
471 {
472     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
473
474     if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P)
475         avio_wl32(pb, 2);
476     else
477         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
478     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
479     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
480     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
481     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
482     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
483     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
484         avio_wl32(pb, 2);
485     else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
486         avio_wl32(pb, 1);
487     else
488         avio_wl32(pb, 0);
489     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
490     return 32;
491 }
492
493 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
494 {
495     avio_wl32(pb, 1); /* non drop frame */
496     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
497     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
498     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
499     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
500     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
501     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
502     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
503     return 32;
504 }
505
506 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
507 {
508     int i;
509
510     for (i = 0; i < 8; i++) {
511         avio_wb32(pb, 0);
512     }
513     return 32;
514 }
515
516 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
517 {
518     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
519     avio_wl64(pb, av_double2int(1)); /* sound level to begin to */
520     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
521     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
522     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
523     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
524     return 32;
525 }
526
527 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
528 {
529     GXFContext *gxf = s->priv_data;
530     AVIOContext *pb = s->pb;
531     int64_t pos;
532     int i, j;
533
534     pos = avio_tell(pb);
535     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
536     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
537         GXFStreamContext *sc;
538         int64_t startpos, curpos;
539
540         if (i == s->nb_streams)
541             sc = &gxf->timecode_track;
542         else
543             sc = s->streams[i]->priv_data;
544
545         startpos = avio_tell(pb);
546         avio_wl16(pb, 0); /* length */
547         avio_wl16(pb, sc->media_info);
548         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
549         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
550         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
551         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
552         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
553         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
554         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
555         avio_wb16(pb, sc->media_info);
556         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
557             avio_w8(pb, 0);
558         avio_wl32(pb, sc->track_type);
559         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
560         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
561         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
562
563         if (sc == &gxf->timecode_track)
564             gxf_write_umf_media_timecode(pb, sc); /* 8 0bytes */
565         else {
566             AVStream *st = s->streams[i];
567             switch (st->codec->codec_id) {
568             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
569             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
570                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
571                 break;
572             case AV_CODEC_ID_PCM_S16LE:
573                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
574                 break;
575             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
576                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
577                 break;
578             }
579         }
580
581         curpos = avio_tell(pb);
582         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
583         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
584         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
585     }
586     return avio_tell(pb) - pos;
587 }
588
589 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
590 {
591     GXFContext *gxf = s->priv_data;
592     AVIOContext *pb = s->pb;
593     int64_t pos = avio_tell(pb);
594
595     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
596
597     /* preamble */
598     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
599     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
600
601     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
602     gxf_write_umf_payload(s);
603     gxf_write_umf_material_description(s);
604     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
605     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
606     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
607     return updatePacketSize(pb, pos);
608 }
609
610 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
611
612 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
613 {
614     if (!vsc)
615         return;
616
617     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
618     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
619     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
620     sc->track_type = 3;
621     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
622     sc->lines_index = vsc->lines_index;
623     sc->sample_size = 16;
624     sc->fields = vsc->fields;
625 }
626
627 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
628 {
629     AVIOContext *pb = s->pb;
630     GXFContext *gxf = s->priv_data;
631     GXFStreamContext *vsc = NULL;
632     uint8_t tracks[255] = {0};
633     int i, media_info = 0;
634
635     if (!pb->seekable) {
636         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
637         return -1;
638     }
639
640     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
641     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
642         AVStream *st = s->streams[i];
643         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
644         if (!sc)
645             return AVERROR(ENOMEM);
646         st->priv_data = sc;
647
648         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
649         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
650             if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_PCM_S16LE) {
651                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
652                 return -1;
653             }
654             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
655                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
656                 return -1;
657             }
658             if (st->codec->channels != 1) {
659                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
660                 return -1;
661             }
662             sc->track_type = 2;
663             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
664             avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
665             sc->sample_size = 16;
666             sc->frame_rate_index = -2;
667             sc->lines_index = -2;
668             sc->fields = -2;
669             gxf->audio_tracks++;
670             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
671             media_info = 'A';
672         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
673             if (i != 0) {
674                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
675                 return -1;
676             }
677             /* FIXME check from time_base ? */
678             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
679                 sc->frame_rate_index = 5;
680                 sc->sample_rate = 60;
681                 gxf->flags |= 0x00000080;
682                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
683             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
684                 sc->frame_rate_index = 6;
685                 sc->media_type++;
686                 sc->sample_rate = 50;
687                 gxf->flags |= 0x00000040;
688                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
689             } else {
690                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
691                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
692                 return -1;
693             }
694             avpriv_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
695             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
696                 sc->lines_index = -1;
697             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
698             sc->fields = 2; /* interlaced */
699
700             vsc = sc;
701
702             switch (st->codec->codec_id) {
703             case AV_CODEC_ID_MJPEG:
704                 sc->track_type = 1;
705                 gxf->flags |= 0x00004000;
706                 media_info = 'J';
707                 break;
708             case AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
709                 sc->track_type = 9;
710                 gxf->mpeg_tracks++;
711                 media_info = 'L';
712                 break;
713             case AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
714                 sc->first_gop_closed = -1;
715                 sc->track_type = 4;
716                 gxf->mpeg_tracks++;
717                 gxf->flags |= 0x00008000;
718                 media_info = 'M';
719                 break;
720             case AV_CODEC_ID_DVVIDEO:
721                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
722                     sc->media_type += 2;
723                     sc->track_type = 6;
724                     gxf->flags |= 0x00002000;
725                     media_info = 'E';
726                 } else {
727                     sc->track_type = 5;
728                     gxf->flags |= 0x00001000;
729                     media_info = 'D';
730                 }
731                 break;
732             default:
733                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
734                 return -1;
735             }
736         }
737         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
738         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
739         sc->order = s->nb_streams - st->index;
740     }
741
742     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
743         return -1;
744
745     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
746     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
747
748     gxf_write_map_packet(s, 0);
749     gxf_write_flt_packet(s);
750     gxf_write_umf_packet(s);
751
752     gxf->packet_count = 3;
753
754     avio_flush(pb);
755     return 0;
756 }
757
758 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
759 {
760     int64_t pos = avio_tell(pb);
761
762     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
763     return updatePacketSize(pb, pos);
764 }
765
766 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
767 {
768     GXFContext *gxf = s->priv_data;
769     AVIOContext *pb = s->pb;
770     int64_t end;
771     int i;
772
773     ff_audio_interleave_close(s);
774
775     gxf_write_eos_packet(pb);
776     end = avio_tell(pb);
777     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
778     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
779     gxf_write_map_packet(s, 1);
780     gxf_write_flt_packet(s);
781     gxf_write_umf_packet(s);
782     avio_flush(pb);
783     /* update duration in all map packets */
784     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
785         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
786         gxf_write_map_packet(s, 1);
787         avio_flush(pb);
788     }
789
790     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
791
792     av_freep(&gxf->flt_entries);
793     av_freep(&gxf->map_offsets);
794
795     return 0;
796 }
797
798 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
799 {
800     uint32_t c=-1;
801     int i;
802     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
803         c = (c<<8) + buf[i];
804         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
805             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
806     }
807     return (buf[i+1]>>3)&7;
808 }
809
810 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
811 {
812     GXFContext *gxf = s->priv_data;
813     AVIOContext *pb = s->pb;
814     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
815     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
816     unsigned field_nb;
817     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
818      * even field numbers.
819      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
820     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
821         field_nb = gxf->nb_fields;
822     } else {
823         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
824                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
825     }
826
827     avio_w8(pb, sc->media_type);
828     avio_w8(pb, st->index);
829     avio_wb32(pb, field_nb);
830     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
831         avio_wb16(pb, 0);
832         avio_wb16(pb, size / 2);
833     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
834         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
835         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
836             avio_w8(pb, 0x0d);
837             sc->iframes++;
838         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
839             avio_w8(pb, 0x0f);
840             sc->bframes++;
841         } else {
842             avio_w8(pb, 0x0e);
843             sc->pframes++;
844         }
845         avio_wb24(pb, size);
846     } else if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_DVVIDEO) {
847         avio_w8(pb, size / 4096);
848         avio_wb24(pb, 0);
849     } else
850         avio_wb32(pb, size);
851     avio_wb32(pb, field_nb);
852     avio_w8(pb, 1); /* flags */
853     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
854     return 16;
855 }
856
857 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
858 {
859     GXFContext *gxf = s->priv_data;
860     AVIOContext *pb = s->pb;
861     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
862     int64_t pos = avio_tell(pb);
863     int padding = 0;
864     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
865
866     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
867     if (st->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
868         padding = 4 - pkt->size % 4;
869     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
870         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
871     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
872     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
873     gxf_write_padding(pb, padding);
874
875     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
876         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
877             gxf->flt_entries = av_realloc(gxf->flt_entries,
878                                           (gxf->flt_entries_nb+500)*sizeof(*gxf->flt_entries));
879             if (!gxf->flt_entries) {
880                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
881                 return -1;
882             }
883         }
884         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
885         gxf->nb_fields += 2; // count fields
886     }
887
888     updatePacketSize(pb, pos);
889
890     gxf->packet_count++;
891     if (gxf->packet_count == 100) {
892         gxf_write_map_packet(s, 0);
893         gxf->packet_count = 0;
894     }
895
896     avio_flush(pb);
897
898     return 0;
899 }
900
901 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
902 {
903     GXFContext *gxf = s->priv_data;
904     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
905     int i, field_nb[2];
906     GXFStreamContext *sc[2];
907
908     for (i = 0; i < 2; i++) {
909         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
910         sc[i] = st->priv_data;
911         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
912             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
913                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
914             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
915         } else
916             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
917     }
918
919     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
920         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
921 }
922
923 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
924 {
925     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
926         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
927     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
928                                ff_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
929 }
930
931 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
932     .name              = "gxf",
933     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF (General eXchange Format)"),
934     .extensions        = "gxf",
935     .priv_data_size    = sizeof(GXFContext),
936     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_PCM_S16LE,
937     .video_codec       = AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
938     .write_header      = gxf_write_header,
939     .write_packet      = gxf_write_packet,
940     .write_trailer     = gxf_write_trailer,
941     .interleave_packet = gxf_interleave_packet,
942 };