25bf13f15d6a3287b10d2ac4afcaaa217c631a71
[ffmpeg.git] / libavformat / yuv4mpegenc.c
1 /*
2  * YUV4MPEG muxer
3  * Copyright (c) 2001, 2002, 2003 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
22 #include "libavutil/pixdesc.h"
23 #include "avformat.h"
24 #include "internal.h"
25 #include "yuv4mpeg.h"
26
27 #define Y4M_LINE_MAX 256
28
29 static int yuv4_generate_header(AVFormatContext *s, char* buf)
30 {
31     AVStream *st;
32     int width, height;
33     int raten, rated, aspectn, aspectd, n;
34     char inter;
35     const char *colorspace = "";
36
37     st     = s->streams[0];
38     width  = st->codec->width;
39     height = st->codec->height;
40
41     // TODO: should be avg_frame_rate
42     av_reduce(&raten, &rated, st->time_base.den,
43               st->time_base.num, (1UL << 31) - 1);
44
45     aspectn = st->sample_aspect_ratio.num;
46     aspectd = st->sample_aspect_ratio.den;
47
48     if (aspectn == 0 && aspectd == 1)
49         aspectd = 0;  // 0:0 means unknown
50
51     switch (st->codec->field_order) {
52     case AV_FIELD_TB:
53     case AV_FIELD_TT: inter = 't'; break;
54     case AV_FIELD_BT:
55     case AV_FIELD_BB: inter = 'b'; break;
56     default:          inter = 'p'; break;
57     }
58
59     switch (st->codec->pix_fmt) {
60     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
61         colorspace = " Cmono";
62         break;
63     case AV_PIX_FMT_GRAY16:
64         colorspace = " Cmono16";
65         break;
66     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
67         colorspace = " C411 XYSCSS=411";
68         break;
69     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
70         switch (st->codec->chroma_sample_location) {
71         case AVCHROMA_LOC_TOPLEFT: colorspace = " C420paldv XYSCSS=420PALDV"; break;
72         case AVCHROMA_LOC_LEFT:    colorspace = " C420mpeg2 XYSCSS=420MPEG2"; break;
73         default:                   colorspace = " C420jpeg XYSCSS=420JPEG";   break;
74         }
75         break;
76     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
77         colorspace = " C422 XYSCSS=422";
78         break;
79     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
80         colorspace = " C444 XYSCSS=444";
81         break;
82     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
83         colorspace = " C420p9 XYSCSS=420P9";
84         break;
85     case AV_PIX_FMT_YUV422P9:
86         colorspace = " C422p9 XYSCSS=422P9";
87         break;
88     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
89         colorspace = " C444p9 XYSCSS=444P9";
90         break;
91     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
92         colorspace = " C420p10 XYSCSS=420P10";
93         break;
94     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
95         colorspace = " C422p10 XYSCSS=422P10";
96         break;
97     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
98         colorspace = " C444p10 XYSCSS=444P10";
99         break;
100     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
101         colorspace = " C420p12 XYSCSS=420P12";
102         break;
103     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
104         colorspace = " C422p12 XYSCSS=422P12";
105         break;
106     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
107         colorspace = " C444p12 XYSCSS=444P12";
108         break;
109     case AV_PIX_FMT_YUV420P14:
110         colorspace = " C420p14 XYSCSS=420P14";
111         break;
112     case AV_PIX_FMT_YUV422P14:
113         colorspace = " C422p14 XYSCSS=422P14";
114         break;
115     case AV_PIX_FMT_YUV444P14:
116         colorspace = " C444p14 XYSCSS=444P14";
117         break;
118     case AV_PIX_FMT_YUV420P16:
119         colorspace = " C420p16 XYSCSS=420P16";
120         break;
121     case AV_PIX_FMT_YUV422P16:
122         colorspace = " C422p16 XYSCSS=422P16";
123         break;
124     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
125         colorspace = " C444p16 XYSCSS=444P16";
126         break;
127     }
128
129     /* construct stream header, if this is the first frame */
130     n = snprintf(buf, Y4M_LINE_MAX, "%s W%d H%d F%d:%d I%c A%d:%d%s\n",
131                  Y4M_MAGIC, width, height, raten, rated, inter,
132                  aspectn, aspectd, colorspace);
133
134     return n;
135 }
136
137 static int yuv4_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
138 {
139     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
140     AVIOContext *pb = s->pb;
141     AVFrame *frame;
142     int* first_pkt = s->priv_data;
143     int width, height, h_chroma_shift, v_chroma_shift;
144     int i;
145     char buf2[Y4M_LINE_MAX + 1];
146     uint8_t *ptr, *ptr1, *ptr2;
147
148     frame = (AVFrame *)pkt->data;
149
150     /* for the first packet we have to output the header as well */
151     if (*first_pkt) {
152         *first_pkt = 0;
153         if (yuv4_generate_header(s, buf2) < 0) {
154             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
155                    "Error. YUV4MPEG stream header write failed.\n");
156             return AVERROR(EIO);
157         } else {
158             avio_write(pb, buf2, strlen(buf2));
159         }
160     }
161
162     /* construct frame header */
163
164     avio_printf(s->pb, "%s\n", Y4M_FRAME_MAGIC);
165
166     width  = st->codec->width;
167     height = st->codec->height;
168
169     ptr = frame->data[0];
170
171     switch (st->codec->pix_fmt) {
172     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
173     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
174     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
175     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
176     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
177         break;
178     case AV_PIX_FMT_GRAY16:
179     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
180     case AV_PIX_FMT_YUV422P9:
181     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
182     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
183     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
184     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
185     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
186     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
187     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
188     case AV_PIX_FMT_YUV420P14:
189     case AV_PIX_FMT_YUV422P14:
190     case AV_PIX_FMT_YUV444P14:
191     case AV_PIX_FMT_YUV420P16:
192     case AV_PIX_FMT_YUV422P16:
193     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
194         width *= 2;
195         break;
196     default:
197         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "The pixel format '%s' is not supported.\n",
198                av_get_pix_fmt_name(st->codec->pix_fmt));
199         return AVERROR(EINVAL);
200     }
201
202     for (i = 0; i < height; i++) {
203         avio_write(pb, ptr, width);
204         ptr += frame->linesize[0];
205     }
206
207     if (st->codec->pix_fmt != AV_PIX_FMT_GRAY8 &&
208         st->codec->pix_fmt != AV_PIX_FMT_GRAY16) {
209         // Adjust for smaller Cb and Cr planes
210         av_pix_fmt_get_chroma_sub_sample(st->codec->pix_fmt, &h_chroma_shift,
211                                          &v_chroma_shift);
212         width  = FF_CEIL_RSHIFT(width,  h_chroma_shift);
213         height = FF_CEIL_RSHIFT(height, v_chroma_shift);
214
215         ptr1 = frame->data[1];
216         ptr2 = frame->data[2];
217         for (i = 0; i < height; i++) {     /* Cb */
218             avio_write(pb, ptr1, width);
219             ptr1 += frame->linesize[1];
220         }
221         for (i = 0; i < height; i++) {     /* Cr */
222             avio_write(pb, ptr2, width);
223             ptr2 += frame->linesize[2];
224         }
225     }
226
227     return 0;
228 }
229
230 static int yuv4_write_header(AVFormatContext *s)
231 {
232     int *first_pkt = s->priv_data;
233
234     if (s->nb_streams != 1)
235         return AVERROR(EIO);
236
237     if (s->streams[0]->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WRAPPED_AVFRAME) {
238         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "ERROR: Codec not supported.\n");
239         return AVERROR_INVALIDDATA;
240     }
241
242     switch (s->streams[0]->codec->pix_fmt) {
243     case AV_PIX_FMT_YUV411P:
244         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Warning: generating rarely used 4:1:1 YUV "
245                "stream, some mjpegtools might not work.\n");
246         break;
247     case AV_PIX_FMT_GRAY8:
248     case AV_PIX_FMT_GRAY16:
249     case AV_PIX_FMT_YUV420P:
250     case AV_PIX_FMT_YUV422P:
251     case AV_PIX_FMT_YUV444P:
252         break;
253     case AV_PIX_FMT_YUV420P9:
254     case AV_PIX_FMT_YUV422P9:
255     case AV_PIX_FMT_YUV444P9:
256     case AV_PIX_FMT_YUV420P10:
257     case AV_PIX_FMT_YUV422P10:
258     case AV_PIX_FMT_YUV444P10:
259     case AV_PIX_FMT_YUV420P12:
260     case AV_PIX_FMT_YUV422P12:
261     case AV_PIX_FMT_YUV444P12:
262     case AV_PIX_FMT_YUV420P14:
263     case AV_PIX_FMT_YUV422P14:
264     case AV_PIX_FMT_YUV444P14:
265     case AV_PIX_FMT_YUV420P16:
266     case AV_PIX_FMT_YUV422P16:
267     case AV_PIX_FMT_YUV444P16:
268         if (s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_NORMAL) {
269             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "'%s' is not a official yuv4mpegpipe pixel format. "
270                    "Use '-strict -1' to encode to this pixel format.\n",
271                    av_get_pix_fmt_name(s->streams[0]->codec->pix_fmt));
272             return AVERROR(EINVAL);
273         }
274         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Warning: generating non standard YUV stream. "
275                "Mjpegtools will not work.\n");
276         break;
277     default:
278         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "ERROR: yuv4mpeg can only handle "
279                "yuv444p, yuv422p, yuv420p, yuv411p and gray8 pixel formats. "
280                "And using 'strict -1' also yuv444p9, yuv422p9, yuv420p9, "
281                "yuv444p10, yuv422p10, yuv420p10, "
282                "yuv444p12, yuv422p12, yuv420p12, "
283                "yuv444p14, yuv422p14, yuv420p14, "
284                "yuv444p16, yuv422p16, yuv420p16 "
285                "and gray16 pixel formats. "
286                "Use -pix_fmt to select one.\n");
287         return AVERROR(EIO);
288     }
289
290     *first_pkt = 1;
291     return 0;
292 }
293
294 AVOutputFormat ff_yuv4mpegpipe_muxer = {
295     .name              = "yuv4mpegpipe",
296     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("YUV4MPEG pipe"),
297     .extensions        = "y4m",
298     .priv_data_size    = sizeof(int),
299     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
300     .video_codec       = AV_CODEC_ID_WRAPPED_AVFRAME,
301     .write_header      = yuv4_write_header,
302     .write_packet      = yuv4_write_packet,
303 };