21748d5d5253f5c15618e66fc95028eef28816f2
[ffmpeg.git] / libavformat / rmenc.c
1 /*
2  * "Real" compatible muxer.
3  * Copyright (c) 2000, 2001 Fabrice Bellard
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 #include "avformat.h"
22 #include "rm.h"
23
24 typedef struct {
25     int nb_packets;
26     int packet_total_size;
27     int packet_max_size;
28     /* codec related output */
29     int bit_rate;
30     float frame_rate;
31     int nb_frames;    /* current frame number */
32     int total_frames; /* total number of frames */
33     int num;
34     AVCodecContext *enc;
35 } StreamInfo;
36
37 typedef struct {
38     StreamInfo streams[2];
39     StreamInfo *audio_stream, *video_stream;
40     int data_pos; /* position of the data after the header */
41 } RMMuxContext;
42
43 /* in ms */
44 #define BUFFER_DURATION 0
45
46
47 static void put_str(ByteIOContext *s, const char *tag)
48 {
49     put_be16(s,strlen(tag));
50     while (*tag) {
51         put_byte(s, *tag++);
52     }
53 }
54
55 static void put_str8(ByteIOContext *s, const char *tag)
56 {
57     put_byte(s, strlen(tag));
58     while (*tag) {
59         put_byte(s, *tag++);
60     }
61 }
62
63 static void rv10_write_header(AVFormatContext *ctx,
64                               int data_size, int index_pos)
65 {
66     RMMuxContext *rm = ctx->priv_data;
67     ByteIOContext *s = ctx->pb;
68     StreamInfo *stream;
69     unsigned char *data_offset_ptr, *start_ptr;
70     const char *desc, *mimetype;
71     int nb_packets, packet_total_size, packet_max_size, size, packet_avg_size, i;
72     int bit_rate, v, duration, flags, data_pos;
73     AVMetadataTag *tag;
74
75     start_ptr = s->buf_ptr;
76
77     put_tag(s, ".RMF");
78     put_be32(s,18); /* header size */
79     put_be16(s,0);
80     put_be32(s,0);
81     put_be32(s,4 + ctx->nb_streams); /* num headers */
82
83     put_tag(s,"PROP");
84     put_be32(s, 50);
85     put_be16(s, 0);
86     packet_max_size = 0;
87     packet_total_size = 0;
88     nb_packets = 0;
89     bit_rate = 0;
90     duration = 0;
91     for(i=0;i<ctx->nb_streams;i++) {
92         StreamInfo *stream = &rm->streams[i];
93         bit_rate += stream->bit_rate;
94         if (stream->packet_max_size > packet_max_size)
95             packet_max_size = stream->packet_max_size;
96         nb_packets += stream->nb_packets;
97         packet_total_size += stream->packet_total_size;
98         /* select maximum duration */
99         v = (int) (1000.0 * (float)stream->total_frames / stream->frame_rate);
100         if (v > duration)
101             duration = v;
102     }
103     put_be32(s, bit_rate); /* max bit rate */
104     put_be32(s, bit_rate); /* avg bit rate */
105     put_be32(s, packet_max_size);        /* max packet size */
106     if (nb_packets > 0)
107         packet_avg_size = packet_total_size / nb_packets;
108     else
109         packet_avg_size = 0;
110     put_be32(s, packet_avg_size);        /* avg packet size */
111     put_be32(s, nb_packets);  /* num packets */
112     put_be32(s, duration); /* duration */
113     put_be32(s, BUFFER_DURATION);           /* preroll */
114     put_be32(s, index_pos);           /* index offset */
115     /* computation of data the data offset */
116     data_offset_ptr = s->buf_ptr;
117     put_be32(s, 0);           /* data offset : will be patched after */
118     put_be16(s, ctx->nb_streams);    /* num streams */
119     flags = 1 | 2; /* save allowed & perfect play */
120     if (url_is_streamed(s))
121         flags |= 4; /* live broadcast */
122     put_be16(s, flags);
123
124     /* comments */
125
126     put_tag(s,"CONT");
127     size =  4 * 2 + 10;
128     for(i=0; i<FF_ARRAY_ELEMS(ff_rm_metadata); i++) {
129         tag = av_metadata_get(ctx->metadata, ff_rm_metadata[i], NULL, 0);
130         if(tag) size += strlen(tag->value);
131     }
132     put_be32(s,size);
133     put_be16(s,0);
134     for(i=0; i<FF_ARRAY_ELEMS(ff_rm_metadata); i++) {
135         tag = av_metadata_get(ctx->metadata, ff_rm_metadata[i], NULL, 0);
136         put_str(s, tag ? tag->value : "");
137     }
138
139     for(i=0;i<ctx->nb_streams;i++) {
140         int codec_data_size;
141
142         stream = &rm->streams[i];
143
144         if (stream->enc->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
145             desc = "The Audio Stream";
146             mimetype = "audio/x-pn-realaudio";
147             codec_data_size = 73;
148         } else {
149             desc = "The Video Stream";
150             mimetype = "video/x-pn-realvideo";
151             codec_data_size = 34;
152         }
153
154         put_tag(s,"MDPR");
155         size = 10 + 9 * 4 + strlen(desc) + strlen(mimetype) + codec_data_size;
156         put_be32(s, size);
157         put_be16(s, 0);
158
159         put_be16(s, i); /* stream number */
160         put_be32(s, stream->bit_rate); /* max bit rate */
161         put_be32(s, stream->bit_rate); /* avg bit rate */
162         put_be32(s, stream->packet_max_size);        /* max packet size */
163         if (stream->nb_packets > 0)
164             packet_avg_size = stream->packet_total_size /
165                 stream->nb_packets;
166         else
167             packet_avg_size = 0;
168         put_be32(s, packet_avg_size);        /* avg packet size */
169         put_be32(s, 0);           /* start time */
170         put_be32(s, BUFFER_DURATION);           /* preroll */
171         /* duration */
172         if (url_is_streamed(s) || !stream->total_frames)
173             put_be32(s, (int)(3600 * 1000));
174         else
175             put_be32(s, (int)(stream->total_frames * 1000 / stream->frame_rate));
176         put_str8(s, desc);
177         put_str8(s, mimetype);
178         put_be32(s, codec_data_size);
179
180         if (stream->enc->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
181             int coded_frame_size, fscode, sample_rate;
182             sample_rate = stream->enc->sample_rate;
183             coded_frame_size = (stream->enc->bit_rate *
184                                 stream->enc->frame_size) / (8 * sample_rate);
185             /* audio codec info */
186             put_tag(s, ".ra");
187             put_byte(s, 0xfd);
188             put_be32(s, 0x00040000); /* version */
189             put_tag(s, ".ra4");
190             put_be32(s, 0x01b53530); /* stream length */
191             put_be16(s, 4); /* unknown */
192             put_be32(s, 0x39); /* header size */
193
194             switch(sample_rate) {
195             case 48000:
196             case 24000:
197             case 12000:
198                 fscode = 1;
199                 break;
200             default:
201             case 44100:
202             case 22050:
203             case 11025:
204                 fscode = 2;
205                 break;
206             case 32000:
207             case 16000:
208             case 8000:
209                 fscode = 3;
210             }
211             put_be16(s, fscode); /* codec additional info, for AC-3, seems
212                                      to be a frequency code */
213             /* special hack to compensate rounding errors... */
214             if (coded_frame_size == 557)
215                 coded_frame_size--;
216             put_be32(s, coded_frame_size); /* frame length */
217             put_be32(s, 0x51540); /* unknown */
218             put_be32(s, 0x249f0); /* unknown */
219             put_be32(s, 0x249f0); /* unknown */
220             put_be16(s, 0x01);
221             /* frame length : seems to be very important */
222             put_be16(s, coded_frame_size);
223             put_be32(s, 0); /* unknown */
224             put_be16(s, stream->enc->sample_rate); /* sample rate */
225             put_be32(s, 0x10); /* unknown */
226             put_be16(s, stream->enc->channels);
227             put_str8(s, "Int0"); /* codec name */
228             put_str8(s, "dnet"); /* codec name */
229             put_be16(s, 0); /* title length */
230             put_be16(s, 0); /* author length */
231             put_be16(s, 0); /* copyright length */
232             put_byte(s, 0); /* end of header */
233         } else {
234             /* video codec info */
235             put_be32(s,34); /* size */
236             if(stream->enc->codec_id == CODEC_ID_RV10)
237                 put_tag(s,"VIDORV10");
238             else
239                 put_tag(s,"VIDORV20");
240             put_be16(s, stream->enc->width);
241             put_be16(s, stream->enc->height);
242             put_be16(s, (int) stream->frame_rate); /* frames per seconds ? */
243             put_be32(s,0);     /* unknown meaning */
244             put_be16(s, (int) stream->frame_rate);  /* unknown meaning */
245             put_be32(s,0);     /* unknown meaning */
246             put_be16(s, 8);    /* unknown meaning */
247             /* Seems to be the codec version: only use basic H263. The next
248                versions seems to add a diffential DC coding as in
249                MPEG... nothing new under the sun */
250             if(stream->enc->codec_id == CODEC_ID_RV10)
251                 put_be32(s,0x10000000);
252             else
253                 put_be32(s,0x20103001);
254             //put_be32(s,0x10003000);
255         }
256     }
257
258     /* patch data offset field */
259     data_pos = s->buf_ptr - start_ptr;
260     rm->data_pos = data_pos;
261     data_offset_ptr[0] = data_pos >> 24;
262     data_offset_ptr[1] = data_pos >> 16;
263     data_offset_ptr[2] = data_pos >> 8;
264     data_offset_ptr[3] = data_pos;
265
266     /* data stream */
267     put_tag(s,"DATA");
268     put_be32(s,data_size + 10 + 8);
269     put_be16(s,0);
270
271     put_be32(s, nb_packets); /* number of packets */
272     put_be32(s,0); /* next data header */
273 }
274
275 static void write_packet_header(AVFormatContext *ctx, StreamInfo *stream,
276                                 int length, int key_frame)
277 {
278     int timestamp;
279     ByteIOContext *s = ctx->pb;
280
281     stream->nb_packets++;
282     stream->packet_total_size += length;
283     if (length > stream->packet_max_size)
284         stream->packet_max_size =  length;
285
286     put_be16(s,0); /* version */
287     put_be16(s,length + 12);
288     put_be16(s, stream->num); /* stream number */
289     timestamp = (1000 * (float)stream->nb_frames) / stream->frame_rate;
290     put_be32(s, timestamp); /* timestamp */
291     put_byte(s, 0); /* reserved */
292     put_byte(s, key_frame ? 2 : 0); /* flags */
293 }
294
295 static int rm_write_header(AVFormatContext *s)
296 {
297     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
298     StreamInfo *stream;
299     int n;
300     AVCodecContext *codec;
301
302     for(n=0;n<s->nb_streams;n++) {
303         s->streams[n]->id = n;
304         codec = s->streams[n]->codec;
305         stream = &rm->streams[n];
306         memset(stream, 0, sizeof(StreamInfo));
307         stream->num = n;
308         stream->bit_rate = codec->bit_rate;
309         stream->enc = codec;
310
311         switch(codec->codec_type) {
312         case CODEC_TYPE_AUDIO:
313             rm->audio_stream = stream;
314             stream->frame_rate = (float)codec->sample_rate / (float)codec->frame_size;
315             /* XXX: dummy values */
316             stream->packet_max_size = 1024;
317             stream->nb_packets = 0;
318             stream->total_frames = stream->nb_packets;
319             break;
320         case CODEC_TYPE_VIDEO:
321             rm->video_stream = stream;
322             stream->frame_rate = (float)codec->time_base.den / (float)codec->time_base.num;
323             /* XXX: dummy values */
324             stream->packet_max_size = 4096;
325             stream->nb_packets = 0;
326             stream->total_frames = stream->nb_packets;
327             break;
328         default:
329             return -1;
330         }
331     }
332
333     rv10_write_header(s, 0, 0);
334     put_flush_packet(s->pb);
335     return 0;
336 }
337
338 static int rm_write_audio(AVFormatContext *s, const uint8_t *buf, int size, int flags)
339 {
340     uint8_t *buf1;
341     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
342     ByteIOContext *pb = s->pb;
343     StreamInfo *stream = rm->audio_stream;
344     int i;
345
346     /* XXX: suppress this malloc */
347     buf1= (uint8_t*) av_malloc( size * sizeof(uint8_t) );
348
349     write_packet_header(s, stream, size, !!(flags & PKT_FLAG_KEY));
350
351     /* for AC-3, the words seem to be reversed */
352     for(i=0;i<size;i+=2) {
353         buf1[i] = buf[i+1];
354         buf1[i+1] = buf[i];
355     }
356     put_buffer(pb, buf1, size);
357     put_flush_packet(pb);
358     stream->nb_frames++;
359     av_free(buf1);
360     return 0;
361 }
362
363 static int rm_write_video(AVFormatContext *s, const uint8_t *buf, int size, int flags)
364 {
365     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
366     ByteIOContext *pb = s->pb;
367     StreamInfo *stream = rm->video_stream;
368     int key_frame = !!(flags & PKT_FLAG_KEY);
369
370     /* XXX: this is incorrect: should be a parameter */
371
372     /* Well, I spent some time finding the meaning of these bits. I am
373        not sure I understood everything, but it works !! */
374 #if 1
375     write_packet_header(s, stream, size + 7 + (size >= 0x4000)*4, key_frame);
376     /* bit 7: '1' if final packet of a frame converted in several packets */
377     put_byte(pb, 0x81);
378     /* bit 7: '1' if I frame. bits 6..0 : sequence number in current
379        frame starting from 1 */
380     if (key_frame) {
381         put_byte(pb, 0x81);
382     } else {
383         put_byte(pb, 0x01);
384     }
385     if(size >= 0x4000){
386         put_be32(pb, size); /* total frame size */
387         put_be32(pb, size); /* offset from the start or the end */
388     }else{
389         put_be16(pb, 0x4000 | size); /* total frame size */
390         put_be16(pb, 0x4000 | size); /* offset from the start or the end */
391     }
392 #else
393     /* full frame */
394     write_packet_header(s, size + 6);
395     put_byte(pb, 0xc0);
396     put_be16(pb, 0x4000 + size); /* total frame size */
397     put_be16(pb, 0x4000 + packet_number * 126); /* position in stream */
398 #endif
399     put_byte(pb, stream->nb_frames & 0xff);
400
401     put_buffer(pb, buf, size);
402     put_flush_packet(pb);
403
404     stream->nb_frames++;
405     return 0;
406 }
407
408 static int rm_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
409 {
410     if (s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type ==
411         CODEC_TYPE_AUDIO)
412         return rm_write_audio(s, pkt->data, pkt->size, pkt->flags);
413     else
414         return rm_write_video(s, pkt->data, pkt->size, pkt->flags);
415 }
416
417 static int rm_write_trailer(AVFormatContext *s)
418 {
419     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
420     int data_size, index_pos, i;
421     ByteIOContext *pb = s->pb;
422
423     if (!url_is_streamed(s->pb)) {
424         /* end of file: finish to write header */
425         index_pos = url_fseek(pb, 0, SEEK_CUR);
426         data_size = index_pos - rm->data_pos;
427
428         /* FIXME: write index */
429
430         /* undocumented end header */
431         put_be32(pb, 0);
432         put_be32(pb, 0);
433
434         url_fseek(pb, 0, SEEK_SET);
435         for(i=0;i<s->nb_streams;i++)
436             rm->streams[i].total_frames = rm->streams[i].nb_frames;
437         rv10_write_header(s, data_size, 0);
438     } else {
439         /* undocumented end header */
440         put_be32(pb, 0);
441         put_be32(pb, 0);
442     }
443     put_flush_packet(pb);
444     return 0;
445 }
446
447
448 AVOutputFormat rm_muxer = {
449     "rm",
450     NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealMedia format"),
451     "application/vnd.rn-realmedia",
452     "rm,ra",
453     sizeof(RMMuxContext),
454     CODEC_ID_AC3,
455     CODEC_ID_RV10,
456     rm_write_header,
457     rm_write_packet,
458     rm_write_trailer,
459 };