57864c5f81f6ef321a69febcda7a67963c05ff37
[ffmpeg.git] / libavformat / dvcore.c
1 /* 
2  * DV format muxer/demuxer
3  * Copyright (c) 2003 Roman Shaposhnik
4  *
5  * Many thanks to Dan Dennedy <dan@dennedy.org> for providing wealth
6  * of DV technical info, and SMPTE 314M specification.
7  *
8  * This library is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with this library; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
21  */
22 #include "avformat.h"
23 #include "dvcore.h"
24 #include "localtime_r.h"
25
26 /*
27  * The reason why the following three big ugly looking tables are
28  * here is my lack of DV spec IEC 61834. The tables were basically 
29  * constructed to make code that places packs in SSYB, VAUX and 
30  * AAUX blocks very simple and table-driven. They conform to the
31  * SMPTE 314M and the output of my personal DV camcorder, neither
32  * of which is sufficient for a reliable DV stream producing. Thus
33  * while code is still in development I'll be gathering input from
34  * people with different DV equipment and modifying the tables to
35  * accommodate all the quirks. Later on, if possible, some of them
36  * will be folded into smaller tables and/or switch-if logic. For 
37  * now, my only excuse is -- they don't eat up that much of a space.
38  */
39
40 static const int dv_ssyb_packs_dist[12][6] = {
41     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
42     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
43     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
44     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
45     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
46     { 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13, 0x13 },
47     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
48     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
49     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
50     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
51     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
52     { 0x13, 0x62, 0x63, 0x13, 0x62, 0x63 },
53 };
54
55 static const int dv_vaux_packs_dist[12][15] = {
56     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
57       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
58     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
59       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
60     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
61       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
62     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
63       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
64     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
65       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
66     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
67       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
68     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
69       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
70     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
71       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
72     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
73       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
74     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
75       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
76     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
77       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
78     { 0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 
79       0x60, 0x61, 0x62, 0x63, 0xff, 0xff },
80 };
81
82 static const int dv_aaux_packs_dist[12][9] = {
83     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
84     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
85     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
86     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
87     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
88     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
89     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
90     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
91     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
92     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
93     { 0xff, 0xff, 0xff, 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff },
94     { 0x50, 0x51, 0x52, 0x53, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff },
95 };
96
97 enum dv_section_type {
98      dv_sect_header  = 0x1f,
99      dv_sect_subcode = 0x3f,
100      dv_sect_vaux    = 0x56,
101      dv_sect_audio   = 0x76,
102      dv_sect_video   = 0x96,
103 };
104
105 enum dv_pack_type {
106      dv_header525     = 0x3f, /* see dv_write_pack for important details on */ 
107      dv_header625     = 0xbf, /* these two packs */
108      dv_timecode      = 0x13,
109      dv_audio_source  = 0x50,
110      dv_audio_control = 0x51,
111      dv_audio_recdate = 0x52,
112      dv_audio_rectime = 0x53,
113      dv_video_source  = 0x60,
114      dv_video_control = 0x61,
115      dv_viedo_recdate = 0x62,
116      dv_video_rectime = 0x63,
117      dv_unknown_pack  = 0xff,
118 };
119
120 static const uint16_t dv_audio_shuffle525[10][9] = {
121   {  0, 30, 60, 20, 50, 80, 10, 40, 70 }, /* 1st channel */
122   {  6, 36, 66, 26, 56, 86, 16, 46, 76 },
123   { 12, 42, 72,  2, 32, 62, 22, 52, 82 },
124   { 18, 48, 78,  8, 38, 68, 28, 58, 88 },
125   { 24, 54, 84, 14, 44, 74,  4, 34, 64 },
126   
127   {  1, 31, 61, 21, 51, 81, 11, 41, 71 }, /* 2nd channel */
128   {  7, 37, 67, 27, 57, 87, 17, 47, 77 },
129   { 13, 43, 73,  3, 33, 63, 23, 53, 83 },
130   { 19, 49, 79,  9, 39, 69, 29, 59, 89 },
131   { 25, 55, 85, 15, 45, 75,  5, 35, 65 },
132 };
133
134 static const uint16_t dv_audio_shuffle625[12][9] = {
135   {   0,  36,  72,  26,  62,  98,  16,  52,  88}, /* 1st channel */
136   {   6,  42,  78,  32,  68, 104,  22,  58,  94},
137   {  12,  48,  84,   2,  38,  74,  28,  64, 100},
138   {  18,  54,  90,   8,  44,  80,  34,  70, 106},
139   {  24,  60,  96,  14,  50,  86,   4,  40,  76},  
140   {  30,  66, 102,  20,  56,  92,  10,  46,  82},
141         
142   {   1,  37,  73,  27,  63,  99,  17,  53,  89}, /* 2nd channel */
143   {   7,  43,  79,  33,  69, 105,  23,  59,  95},
144   {  13,  49,  85,   3,  39,  75,  29,  65, 101},
145   {  19,  55,  91,   9,  45,  81,  35,  71, 107},
146   {  25,  61,  97,  15,  51,  87,   5,  41,  77},  
147   {  31,  67, 103,  21,  57,  93,  11,  47,  83},
148 };
149
150 static const int dv_audio_frequency[3] = {
151     48000, 44100, 32000,
152 };
153     
154 const DVprofile dv_profiles[2] = {
155     { .dsf = 0,
156       .frame_size = 120000,        /* 525/60 system (NTSC) */
157       .difseg_size = 10,
158       .frame_rate = 30000,
159       .ltc_divisor = 30,
160       .frame_rate_base = 1001,
161       .height = 480,
162 /*    .video_place = dv_place_411, */
163       .audio_stride = 90,
164       .audio_min_samples = { 1580, 1452, 1053 }, /* for 48, 44.1 and 32Khz */
165       .audio_samples_dist = { 1602, 1601, 1602, 1601, 1602 },
166       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle525,
167     }, 
168     { .dsf = 1,
169       .frame_size = 144000,        /* 625/50 system (PAL) */
170       .difseg_size = 12,
171       .frame_rate = 25,
172       .frame_rate_base = 1,
173       .ltc_divisor = 25,
174       .height = 576,
175 /*    .video_place = dv_place_420, */
176       .audio_stride = 108,
177       .audio_min_samples = { 1896, 1742, 1264 }, /* for 48, 44.1 and 32Khz */
178       .audio_samples_dist = { 1920, 1920, 1920, 1920, 1920 },
179       .audio_shuffle = dv_audio_shuffle525,
180      }
181 };
182
183 static inline uint16_t dv_audio_12to16(uint16_t sample)
184 {
185     uint16_t shift, result;
186     
187     sample = (sample < 0x800) ? sample : sample | 0xf000;
188     shift = (sample & 0xf00) >> 8;
189
190     if (shift < 0x2 || shift > 0xd) {
191         result = sample;
192     } else if (shift < 0x8) {
193         shift--;
194         result = (sample - (256 * shift)) << shift;
195     } else {
196         shift = 0xe - shift;
197         result = ((sample + ((256 * shift) + 1)) << shift) - 1;
198     }
199
200     return result;
201 }
202
203 static int dv_write_pack(enum dv_pack_type pack_id, DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
204 {
205     struct tm tc;
206     time_t ct;
207     int ltc_frame;
208
209     buf[0] = (uint8_t)pack_id;
210     switch (pack_id) {
211     case dv_header525: /* I can't imagine why these two weren't defined as real */
212     case dv_header625: /* packs in SMPTE314M -- they definitely look like ones */
213           buf[1] = 0xf8 |               /* reserved -- always 1 */
214                    (0 & 0x07);          /* APT: Track application ID */
215           buf[2] = (0 << 7)    | /* TF1: audio data is 0 - valid; 1 - invalid */
216                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
217                    (0 & 0x07);   /* AP1: Audio application ID */
218           buf[3] = (0 << 7)    | /* TF2: video data is 0 - valid; 1 - invalid */  
219                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
220                    (0 & 0x07);   /* AP2: Video application ID */
221           buf[4] = (0 << 7)    | /* TF3: subcode(SSYB) is 0 - valid; 1 - invalid */ 
222                    (0x0f << 3) | /* reserved -- always 1 */
223                    (0 & 0x07);   /* AP3: Subcode application ID */
224           break;
225     case dv_timecode:
226           ct = (time_t)(c->frames / ((float)c->sys->frame_rate / 
227                                      (float)c->sys->frame_rate_base));
228           localtime_r(&ct, &tc);
229           /* 
230            * LTC drop-frame frame counter drops two frames (0 and 1) every 
231            * minute, unless it is exactly divisible by 10
232            */
233           ltc_frame = (c->frames + 2*ct/60 - 2*ct/600) % c->sys->ltc_divisor;
234           buf[1] = (0 << 7) | /* Color fame: 0 - unsync; 1 - sync mode */
235                    (1 << 6) | /* Drop frame timecode: 0 - nondrop; 1 - drop */
236                    ((ltc_frame / 10) << 4) | /* Tens of frames */
237                    (ltc_frame % 10);         /* Units of frames */
238           buf[2] = (1 << 7) | /* Biphase mark polarity correction: 0 - even; 1 - odd */
239                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
240                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
241           buf[3] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF0 */
242                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
243                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
244           buf[4] = (1 << 7) | /* Binary group flag BGF2 */
245                    (1 << 6) | /* Binary group flag BGF1 */
246                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
247                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
248           break;
249     case dv_audio_source:  /* AAUX source pack */
250           buf[1] = (0 << 7) | /* locked mode       */
251                    (1 << 6) | /* reserved -- always 1 */
252                    (dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames) -
253                     c->sys->audio_min_samples[0]);
254                               /* # of samples      */
255           buf[2] = (0 << 7) | /* multi-stereo      */
256                    (0 << 5) | /* #of audio channels per block: 0 -- 1 channel */
257                    (0 << 4) | /* pair bit: 0 -- one pair of channels */
258                     0;        /* audio mode        */
259           buf[3] = (1 << 7) | /* res               */
260                    (1 << 6) | /* multi-language flag */
261                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
262                     0;        /* definition: 0 -- SD (525/625) */
263           buf[4] = (1 << 7) | /* emphasis: 1 -- off */
264                    (0 << 6) | /* emphasis time constant: 0 -- reserved */
265                    (0 << 3) | /* frequency: 0 -- 48Khz, 1 -- 44,1Khz, 2 -- 32Khz */
266                     0;        /* quantization: 0 -- 16bit linear, 1 -- 12bit nonlinear */                           
267           break;
268     case dv_audio_control:
269           buf[1] = (0 << 6) | /* copy protection: 0 -- unrestricted */
270                    (1 << 4) | /* input source: 1 -- digital input */
271                    (3 << 2) | /* compression: 3 -- no information */
272                     0;        /* misc. info/SMPTE emphasis off */
273           buf[2] = (1 << 7) | /* recording start point: 1 -- no */
274                    (1 << 6) | /* recording end point: 1 -- no */
275                    (1 << 3) | /* recording mode: 1 -- original */
276                     7;         
277           buf[3] = (1 << 7) | /* direction: 1 -- forward */
278                     0x20;     /* speed */
279           buf[4] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
280                     0x7f;     /* genre category */
281           break;
282     case dv_audio_recdate:
283     case dv_viedo_recdate:  /* VAUX recording date */
284           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames / 
285                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
286           localtime_r(&ct, &tc);
287           buf[1] = 0xff; /* ds, tm, tens of time zone, units of time zone */
288                          /* 0xff is very likely to be "unknown" */
289           buf[2] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
290                    ((tc.tm_mday / 10) << 4) | /* Tens of day */
291                    (tc.tm_mday % 10);         /* Units of day */
292           buf[3] = /* we set high 4 bits to 0, shouldn't we set them to week? */
293                    (tc.tm_mon % 10);         /* Units of month */
294           buf[4] = (((tc.tm_year % 100) / 10) << 4) | /* Tens of year */
295                    (tc.tm_year % 10);                 /* Units of year */
296           break;
297     case dv_audio_rectime:  /* AAUX recording time */
298     case dv_video_rectime:  /* VAUX recording time */
299           ct = c->start_time + (time_t)(c->frames / 
300                ((float)c->sys->frame_rate / (float)c->sys->frame_rate_base));
301           localtime_r(&ct, &tc);
302           buf[1] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
303                    0x3f; /* tens of frame, units of frame: 0x3f - "unknown" ? */
304           buf[2] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */ 
305                    ((tc.tm_sec / 10) << 4) | /* Tens of seconds */
306                    (tc.tm_sec % 10);         /* Units of seconds */
307           buf[3] = (1 << 7) | /* reserved -- always 1 */
308                    ((tc.tm_min / 10) << 4) | /* Tens of minutes */
309                    (tc.tm_min % 10);         /* Units of minutes */
310           buf[4] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */ 
311                    ((tc.tm_hour / 10) << 4) | /* Tens of hours */
312                    (tc.tm_hour % 10);         /* Units of hours */
313           break;
314     case dv_video_source:
315           buf[1] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
316           buf[2] = (1 << 7) | /* B/W: 0 - b/w, 1 - color */
317                    (1 << 6) | /* following CLF is valid - 0, invalid - 1 */
318                    (3 << 4) | /* CLF: color frames id (see ITU-R BT.470-4) */
319                    0xf; /* reserved -- always 1 */
320           buf[3] = (3 << 6) | /* reserved -- always 1 */
321                    (c->sys->dsf << 5) | /*  system: 60fields/50fields */
322                    0; /* signal type video compression */
323           buf[4] = 0xff; /* VISC: 0xff -- no information */
324           break;
325     case dv_video_control:
326           buf[1] = (0 << 6) | /* Copy generation management (CGMS) 0 -- free */
327                    0x3f; /* reserved -- always 1 */
328           buf[2] = 0xc8 | /* reserved -- always b11001xxx */
329                    c->aspect;
330           buf[3] = (1 << 7) | /* Frame/field flag 1 -- frame, 0 -- field */
331                    (1 << 6) | /* First/second field flag 0 -- field 2, 1 -- field 1 */
332                    (1 << 5) | /* Frame change flag 0 -- same picture as before, 1 -- different */
333                    (1 << 4) | /* 1 - interlaced, 0 - noninterlaced */
334                    0xc; /* reserved -- always b1100 */
335           buf[4] = 0xff; /* reserved -- always 1 */
336           break;
337     default:
338           buf[1] = buf[2] = buf[3] = buf[4] = 0xff;
339     }
340     return 5;
341 }
342
343 static inline int dv_write_dif_id(enum dv_section_type t, uint8_t seq_num, 
344                                   uint8_t dif_num, uint8_t* buf)
345 {
346     buf[0] = (uint8_t)t;    /* Section type */
347     buf[1] = (seq_num<<4) | /* DIF seq number 0-9 for 525/60; 0-11 for 625/50 */
348              (0 << 3) |     /* FSC: for 50Mb/s 0 - first channel; 1 - second */
349              7;             /* reserved -- always 1 */
350     buf[2] = dif_num;       /* DIF block number Video: 0-134, Audio: 0-8 */
351     return 3;
352 }
353
354 static inline int dv_write_ssyb_id(uint8_t syb_num, uint8_t fr, uint8_t* buf)
355 {
356     if (syb_num == 0 || syb_num == 6) {
357         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
358                  (0<<4)  | /* AP3 (Subcode application ID) */
359                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
360     } 
361     else if (syb_num == 11) {
362         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
363                  0x7f;     /* reserved -- always 1 */
364     }
365     else {
366         buf[0] = (fr<<7) | /* FR ID 1 - first half of each channel; 0 - second */
367                  (0<<4)  | /* APT (Track application ID) */
368                  0x0f;     /* reserved -- always 1 */
369     }
370     buf[1] = 0xf0 |            /* reserved -- always 1 */
371              (syb_num & 0x0f); /* SSYB number 0 - 11   */
372     buf[2] = 0xff;             /* reserved -- always 1 */
373     return 3;
374 }
375
376 void dv_format_frame(DVMuxContext *c, uint8_t* buf)
377 {
378     int i, j, k;
379     
380     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
381        memset(buf, 0xff, 80 * 6); /* First 6 DIF blocks are for control data */
382        
383        /* DV header: 1DIF */
384        buf += dv_write_dif_id(dv_sect_header, i, 0, buf);
385        buf += dv_write_pack((c->sys->dsf ? dv_header625 : dv_header525), c, buf);
386        buf += 72; /* unused bytes */
387                                    
388        /* DV subcode: 2DIFs */
389        for (j = 0; j < 2; j++) {
390           buf += dv_write_dif_id( dv_sect_subcode, i, j, buf);
391           for (k = 0; k < 6; k++) {
392              buf += dv_write_ssyb_id(k, (i < c->sys->difseg_size/2), buf);
393              buf += dv_write_pack(dv_ssyb_packs_dist[i][k], c, buf);
394           }
395           buf += 29; /* unused bytes */
396        }
397        
398        /* DV VAUX: 3DIFs */
399        for (j = 0; j < 3; j++) {
400           buf += dv_write_dif_id(dv_sect_vaux, i, j, buf);
401           for (k = 0; k < 15 ; k++)
402              buf += dv_write_pack(dv_vaux_packs_dist[i][k], c, buf);
403           buf += 2; /* unused bytes */
404        } 
405        
406        /* DV Audio/Video: 135 Video DIFs + 9 Audio DIFs */
407        for (j = 0; j < 135; j++) {
408             if (j%15 == 0) {
409                 buf += dv_write_dif_id(dv_sect_audio, i, j/15, buf);
410                 buf += dv_write_pack(dv_aaux_packs_dist[i][j/15], c, buf);
411                 buf += 72; /* shuffled PCM audio */
412             }
413             buf += dv_write_dif_id(dv_sect_video, i, j, buf);
414             buf += 77; /* 1 video macro block: 1 bytes control
415                                                4 * 14 bytes Y 8x8 data
416                                                    10 bytes Cr 8x8 data
417                                                    10 bytes Cb 8x8 data */
418        }
419     }
420 }
421
422 void dv_inject_audio(DVMuxContext *c, uint8_t* pcm, uint8_t* frame_ptr)
423 {
424     int i, j, d, of;
425     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
426        frame_ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
427        for (j = 0; j < 9; j++) {
428           for (d = 8; d < 80; d+=2) {
429              of = c->sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * c->sys->audio_stride;
430              frame_ptr[d] = pcm[of*2+1]; // FIXME: may be we have to admit
431              frame_ptr[d+1] = pcm[of*2]; //        that DV is a big endian PCM       
432           }
433           frame_ptr += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
434        }
435     }
436 }
437
438 void dv_inject_video(DVMuxContext *c, uint8_t* video_data, uint8_t* frame_ptr)
439 {
440     int i, j;
441     int ptr = 0;
442
443     for (i = 0; i < c->sys->difseg_size; i++) {
444        ptr += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
445        for (j = 0; j < 135; j++) {
446             if (j%15 == 0)
447                 ptr += 80; /* skip Audio DIF */
448             ptr += 3;
449             memcpy(frame_ptr + ptr, video_data + ptr, 77);
450             ptr += 77;
451        }
452     }
453 }
454
455 int dv_audio_frame_size(const DVprofile* sys, int frame)
456 {
457     return sys->audio_samples_dist[frame % (sizeof(sys->audio_samples_dist)/
458                                             sizeof(sys->audio_samples_dist[0]))];
459 }
460
461 const DVprofile* dv_frame_profile(uint8_t* frame)
462 {
463     return &dv_profiles[!!(frame[3] & 0x80)]; /* Header, DSF flag */
464 }
465
466 /* 
467  * This is the dumbest implementation of all -- it simply looks at
468  * a fixed offset and if pack isn't there -- fails. We might want
469  * to have a fallback mechanism for complete search of missing packs.
470  */
471 const uint8_t* dv_extract_pack(uint8_t* frame, enum dv_pack_type t)
472 {
473     int offs;
474     
475     switch (t) {
476     case dv_audio_source:
477           offs = (80*6 + 80*16*3 + 3);
478           break;
479     case dv_audio_control:
480           offs = (80*6 + 80*16*4 + 3);
481           break;
482     case dv_video_control:
483           offs = (80*5 + 48 + 5);
484           break;
485     default:
486           return NULL;
487     }   
488
489     return (frame[offs] == t ? &frame[offs] : NULL);
490 }
491
492 /* 
493  * There's a couple of assumptions being made here:
494  * 1. By default we silence erroneous (0x8000/16bit 0x800/12bit) audio samples.
495  *    We can pass them upwards when ffmpeg will be ready to deal with them.
496  * 2. We don't do software emphasis.
497  * 3. Audio is always returned as 16bit linear samples: 12bit nonlinear samples
498  *    are converted into 16bit linear ones.
499  */
500 int dv_extract_audio(uint8_t* frame, uint8_t* pcm, AVCodecContext* avctx)
501 {
502     int size, i, j, d, of, smpls, freq, quant;
503     uint16_t lc, rc;
504     const DVprofile* sys;
505     const uint8_t* as_pack;
506     
507     as_pack = dv_extract_pack(frame, dv_audio_source);
508     if (!as_pack)    /* No audio ? */
509         return 0;
510    
511     sys = dv_frame_profile(frame);
512     smpls = as_pack[1] & 0x3f; /* samples in this frame - min. samples */
513     freq = (as_pack[4] >> 3) & 0x07; /* 0 - 48KHz, 1 - 44,1kHz, 2 - 32 kHz */
514     quant = as_pack[4] & 0x07; /* 0 - 16bit linear, 1 - 12bit nonlinear */
515     
516     if (quant > 1)
517         return -1; /* Unsupported quantization */
518
519     avctx->sample_rate = dv_audio_frequency[freq];
520     avctx->channels = 2;
521     avctx->bit_rate = avctx->channels * avctx->sample_rate * 16;
522     // What about:
523     // avctx->frame_size =
524    
525     size = (sys->audio_min_samples[freq] + smpls) * 4; /* 2ch, 2bytes */
526
527     /* for each DIF segment */
528     for (i = 0; i < sys->difseg_size; i++) {
529        frame += 6 * 80; /* skip DIF segment header */
530        for (j = 0; j < 9; j++) {
531           for (d = 8; d < 80; d += 2) {
532              if (quant == 0) {  /* 16bit quantization */
533                  of = sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/2 * sys->audio_stride;
534                  pcm[of*2] = frame[d+1]; // FIXME: may be we have to admit
535                  pcm[of*2+1] = frame[d]; //        that DV is a big endian PCM
536                  if (pcm[of*2+1] == 0x80 && pcm[of*2] == 0x00)
537                      pcm[of*2+1] = 0;
538               } else {           /* 12bit quantization */
539                  if (i >= sys->difseg_size/2)
540                      goto out;  /* We're not doing 4ch at this time */
541                        
542                  lc = ((uint16_t)frame[d] << 4) | 
543                       ((uint16_t)frame[d+2] >> 4);
544                  rc = ((uint16_t)frame[d+1] << 4) |
545                       ((uint16_t)frame[d+2] & 0x0f);
546                  lc = (lc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(lc));
547                  rc = (rc == 0x800 ? 0 : dv_audio_12to16(rc));
548
549                  of = sys->audio_shuffle[i][j] + (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
550                  pcm[of*2] = lc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
551                  pcm[of*2+1] = lc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
552                  of = sys->audio_shuffle[i+sys->difseg_size/2][j] + 
553                       (d - 8)/3 * sys->audio_stride;
554                  pcm[of*2] = rc & 0xff; // FIXME: may be we have to admit
555                  pcm[of*2+1] = rc >> 8; //        that DV is a big endian PCM
556                  ++d;
557               }
558           }
559                 
560           frame += 16 * 80; /* 15 Video DIFs + 1 Audio DIF */
561         }
562     }
563
564 out:
565     return size;
566 }
567
568 /* FIXME: The following three functions could be underengineered ;-) */
569 void dv_assemble_frame(DVMuxContext *c, uint8_t* video, uint8_t* audio, int asize)
570 {
571     uint8_t pcm[8192];
572     uint8_t* frame = &c->frame_buf[0];
573     int fsize, reqasize;
574    
575     if (c->has_audio && c->has_video) {  /* must be a stale frame */
576         dv_format_frame(c, frame);
577         c->frames++;
578         c->has_audio = c->has_video = 0;
579     }
580     
581     if (video) {
582         /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
583         if (c->has_video)
584             fprintf(stderr, "Can't process DV frame #%d. Insufficient audio data or severe sync problem.\n", c->frames);
585             
586         dv_inject_video(c, video, frame);
587         c->has_video = 1;
588     } 
589     if (audio) {
590         reqasize = 4 * dv_audio_frame_size(c->sys, c->frames);
591         fsize = fifo_size(&c->audio_data, c->audio_data.rptr);
592         if (fsize + asize >= reqasize) {
593             if (fsize >= reqasize) {
594                 fifo_read(&c->audio_data, &pcm[0], reqasize, &c->audio_data.rptr);
595             } else {
596                 fifo_read(&c->audio_data, &pcm[0], fsize, &c->audio_data.rptr);
597                 memcpy(&pcm[fsize], &audio[0], reqasize - fsize);
598                 audio += reqasize - fsize;
599                 asize -= reqasize - fsize;
600             }
601             dv_inject_audio(c, &pcm[0], frame);
602             c->has_audio = 1;
603         }
604     
605         /* FIXME: we have to have more sensible approach than this one */
606         if (fifo_size(&c->audio_data, c->audio_data.rptr) + asize >= AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE)
607             fprintf(stderr, "Can't process DV frame #%d. Insufficient video data or severe sync problem.\n", c->frames);
608         fifo_write(&c->audio_data, audio, asize, &c->audio_data.wptr);
609     }
610 }
611
612 int dv_core_init(DVMuxContext *c, AVStream *streams[])
613 {
614     /* We have to sort out where audio and where video stream is */
615     if (streams[0]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
616         streams[1]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
617        c->vst = 0;
618        c->ast = 1;
619     }
620     else if (streams[1]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO &&
621              streams[0]->codec.codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
622             c->vst = 1;
623             c->ast = 0;
624     } else
625         goto bail_out;
626   
627     /* Some checks -- DV format is very picky about its incoming streams */
628     if (streams[c->vst]->codec.codec_id != CODEC_ID_DVVIDEO ||
629         streams[c->ast]->codec.codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE)
630        goto bail_out;
631     if (streams[c->ast]->codec.sample_rate != 48000 ||
632         streams[c->ast]->codec.channels != 2)
633        goto bail_out;
634         
635     if (streams[c->vst]->codec.frame_rate == 25 &&
636         streams[c->vst]->codec.frame_rate_base == 1) {
637         /* May be we have to pick sys for every frame */
638         c->sys = &dv_profiles[1];
639     }
640     else if (streams[c->vst]->codec.frame_rate == 30000 &&
641              streams[c->vst]->codec.frame_rate_base == 1001) {
642         /* May be we have to pick sys for every frame */
643         c->sys = &dv_profiles[0];
644     } else
645         goto bail_out;
646     
647     /* Ok, everything seems to be in working order */
648     c->frames = 0;
649     c->has_audio = c->has_video = 0;
650     c->start_time = time(NULL);
651     c->aspect = 0; /* 4:3 is the default */
652     if (streams[c->vst]->codec.aspect_ratio == 16.0 / 9.0)
653         c->aspect = 0x07;
654
655     if (fifo_init(&c->audio_data, AVCODEC_MAX_AUDIO_FRAME_SIZE) < 0)
656         goto bail_out;
657
658     dv_format_frame(c, &c->frame_buf[0]);
659
660     return 0;
661     
662 bail_out:
663     return -1;
664 }
665
666 void dv_core_delete(DVMuxContext *c)
667 {    
668     fifo_free(&c->audio_data);
669 }