6cb57f0ed967fb3dec540c2088536c7cfa3f86bc
[ffmpeg.git] / libavformat / nutenc.c
1 /*
2  * nut muxer
3  * Copyright (c) 2004-2007 Michael Niedermayer
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 "nut.h"
23
24 #define TRACE
25
26 static void build_frame_code(AVFormatContext *s){
27     NUTContext *nut = s->priv_data;
28     int key_frame, index, pred, stream_id;
29     int start=1;
30     int end= 254;
31     int keyframe_0_esc= s->nb_streams > 2;
32     int pred_table[10];
33
34     if(keyframe_0_esc){
35         /* keyframe = 0 escape */
36         FrameCode *ft= &nut->frame_code[start];
37         ft->flags= FLAG_STREAM_ID | FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
38         ft->size_mul=1;
39         start++;
40     }
41
42     for(stream_id= 0; stream_id<s->nb_streams; stream_id++){
43         int start2= start + (end-start)*stream_id / s->nb_streams;
44         int end2  = start + (end-start)*(stream_id+1) / s->nb_streams;
45         AVCodecContext *codec = s->streams[stream_id]->codec;
46         int is_audio= codec->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO;
47         int intra_only= /*codec->intra_only || */is_audio;
48         int pred_count;
49
50         for(key_frame=0; key_frame<2; key_frame++){
51             if(intra_only && keyframe_0_esc && key_frame==0)
52                 continue;
53
54             {
55                 FrameCode *ft= &nut->frame_code[start2];
56                 ft->flags= FLAG_KEY*key_frame;
57                 ft->flags|= FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
58                 ft->stream_id= stream_id;
59                 ft->size_mul=1;
60                 start2++;
61             }
62         }
63
64         key_frame= intra_only;
65 #if 1
66         if(is_audio){
67             int frame_bytes= codec->frame_size*(int64_t)codec->bit_rate / (8*codec->sample_rate);
68             int pts;
69             for(pts=0; pts<2; pts++){
70                 for(pred=0; pred<2; pred++){
71                     FrameCode *ft= &nut->frame_code[start2];
72                     ft->flags= FLAG_KEY*key_frame;
73                     ft->stream_id= stream_id;
74                     ft->size_mul=frame_bytes + 2;
75                     ft->size_lsb=frame_bytes + pred;
76                     ft->pts_delta=pts;
77                     start2++;
78                 }
79             }
80         }else{
81             FrameCode *ft= &nut->frame_code[start2];
82             ft->flags= FLAG_KEY | FLAG_SIZE_MSB;
83             ft->stream_id= stream_id;
84             ft->size_mul=1;
85             ft->pts_delta=1;
86             start2++;
87         }
88 #endif
89
90         if(codec->has_b_frames){
91             pred_count=5;
92             pred_table[0]=-2;
93             pred_table[1]=-1;
94             pred_table[2]=1;
95             pred_table[3]=3;
96             pred_table[4]=4;
97         }else if(codec->codec_id == CODEC_ID_VORBIS){
98             pred_count=3;
99             pred_table[0]=2;
100             pred_table[1]=9;
101             pred_table[2]=16;
102         }else{
103             pred_count=1;
104             pred_table[0]=1;
105         }
106
107         for(pred=0; pred<pred_count; pred++){
108             int start3= start2 + (end2-start2)*pred / pred_count;
109             int end3  = start2 + (end2-start2)*(pred+1) / pred_count;
110
111             for(index=start3; index<end3; index++){
112                 FrameCode *ft= &nut->frame_code[index];
113                 ft->flags= FLAG_KEY*key_frame;
114                 ft->flags|= FLAG_SIZE_MSB;
115                 ft->stream_id= stream_id;
116 //FIXME use single byte size and pred from last
117                 ft->size_mul= end3-start3;
118                 ft->size_lsb= index - start3;
119                 ft->pts_delta= pred_table[pred];
120             }
121         }
122     }
123     memmove(&nut->frame_code['N'+1], &nut->frame_code['N'], sizeof(FrameCode)*(255-'N'));
124     nut->frame_code[  0].flags=
125     nut->frame_code[255].flags=
126     nut->frame_code['N'].flags= FLAG_INVALID;
127 }
128
129 /**
130  * Gets the length in bytes which is needed to store val as v.
131  */
132 static int get_length(uint64_t val){
133     int i=1;
134
135     while(val>>=7)
136         i++;
137
138     return i;
139 }
140
141 static void put_v(ByteIOContext *bc, uint64_t val){
142     int i= get_length(val);
143
144     while(--i>0)
145         put_byte(bc, 128 | (val>>(7*i)));
146
147     put_byte(bc, val&127);
148 }
149
150 /**
151  * stores a string as vb.
152  */
153 static void put_str(ByteIOContext *bc, const char *string){
154     int len= strlen(string);
155
156     put_v(bc, len);
157     put_buffer(bc, string, len);
158 }
159
160 static void put_s(ByteIOContext *bc, int64_t val){
161     put_v(bc, 2*FFABS(val) - (val>0));
162 }
163
164 #ifdef TRACE
165 static inline void put_v_trace(ByteIOContext *bc, uint64_t v, char *file, char *func, int line){
166     printf("get_v %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
167
168     put_v(bc, v);
169 }
170
171 static inline void put_s_trace(ByteIOContext *bc, int64_t v, char *file, char *func, int line){
172     printf("get_s %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
173
174     put_s(bc, v);
175 }
176 #define put_v(bc, v)  put_v_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
177 #define put_s(bc, v)  put_s_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
178 #endif
179
180 static int put_packetheader(NUTContext *nut, ByteIOContext *bc, int max_size, int calculate_checksum){
181     put_flush_packet(bc);
182     nut->packet_start= url_ftell(bc) - 8;
183     nut->written_packet_size = max_size;
184
185     /* packet header */
186     put_v(bc, nut->written_packet_size); /* forward ptr */
187
188     if(calculate_checksum)
189         init_checksum(bc, av_crc04C11DB7_update, 0);
190
191     return 0;
192 }
193
194 /**
195  *
196  * must not be called more then once per packet
197  */
198 static int update_packetheader(NUTContext *nut, ByteIOContext *bc, int additional_size, int calculate_checksum){
199     int64_t start= nut->packet_start;
200     int64_t cur= url_ftell(bc);
201     int size= cur - start - get_length(nut->written_packet_size) - 8;
202
203     if(calculate_checksum)
204         size += 4;
205
206     if(size != nut->written_packet_size){
207         int i;
208
209         assert( size <= nut->written_packet_size );
210
211         url_fseek(bc, start + 8, SEEK_SET);
212         for(i=get_length(size); i < get_length(nut->written_packet_size); i++)
213             put_byte(bc, 128);
214         put_v(bc, size);
215
216         url_fseek(bc, cur, SEEK_SET);
217         nut->written_packet_size= size; //FIXME may fail if multiple updates with differing sizes, as get_length may differ
218
219         if(calculate_checksum)
220             put_le32(bc, get_checksum(bc));
221     }
222
223     return 0;
224 }
225
226 static int write_header(AVFormatContext *s){
227     NUTContext *nut = s->priv_data;
228     ByteIOContext *bc = &s->pb;
229     AVCodecContext *codec;
230     int i, j, tmp_pts, tmp_flags, tmp_stream, tmp_mul, tmp_size, tmp_fields;
231
232     nut->avf= s;
233
234     nut->stream   = av_mallocz(sizeof(StreamContext)*s->nb_streams);
235     nut->time_base= av_mallocz(sizeof(AVRational   )*s->nb_streams);
236
237     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
238         AVStream *st= s->streams[i];
239         int num, denom, ssize;
240         ff_parse_specific_params(st->codec, &num, &ssize, &denom);
241
242         nut->stream[i].time_base= (AVRational){denom, num};
243
244         av_set_pts_info(st, 64, denom, num);
245
246         for(j=0; j<nut->time_base_count; j++){
247             if(!memcmp(&nut->stream[i].time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational))){
248                 break;
249             }
250         }
251         nut->time_base[j]= nut->stream[i].time_base;
252         if(j==nut->time_base_count)
253             nut->time_base_count++;
254     }
255 //FIXME make nut->stream[i].time_base pointers into nut->time_base
256
257     put_buffer(bc, ID_STRING, strlen(ID_STRING));
258     put_byte(bc, 0);
259
260     /* main header */
261     put_be64(bc, MAIN_STARTCODE);
262     put_packetheader(nut, bc, 120+5*256/*FIXME check*/, 1);
263
264     put_v(bc, 2); /* version */
265     put_v(bc, s->nb_streams);
266     put_v(bc, MAX_DISTANCE);
267     put_v(bc, nut->time_base_count);
268
269     for(i=0; i<nut->time_base_count; i++){
270         put_v(bc, nut->time_base[i].num);
271         put_v(bc, nut->time_base[i].den);
272     }
273
274     build_frame_code(s);
275     assert(nut->frame_code['N'].flags == FLAG_INVALID);
276
277     tmp_pts=0;
278     tmp_mul=1;
279     tmp_stream=0;
280     for(i=0; i<256;){
281         tmp_fields=0;
282         tmp_size=0;
283 //        tmp_res=0;
284         if(tmp_pts    != nut->frame_code[i].pts_delta) tmp_fields=1;
285         if(tmp_mul    != nut->frame_code[i].size_mul ) tmp_fields=2;
286         if(tmp_stream != nut->frame_code[i].stream_id) tmp_fields=3;
287         if(tmp_size   != nut->frame_code[i].size_lsb ) tmp_fields=4;
288 //        if(tmp_res    != nut->frame_code[i].res            ) tmp_fields=5;
289
290         tmp_pts   = nut->frame_code[i].pts_delta;
291         tmp_flags = nut->frame_code[i].flags;
292         tmp_stream= nut->frame_code[i].stream_id;
293         tmp_mul   = nut->frame_code[i].size_mul;
294         tmp_size  = nut->frame_code[i].size_lsb;
295 //        tmp_res   = nut->frame_code[i].res;
296
297         for(j=0; i<256; j++,i++){
298             if(i == 'N'){
299                 j--;
300                 continue;
301             }
302             if(nut->frame_code[i].pts_delta != tmp_pts   ) break;
303             if(nut->frame_code[i].flags     != tmp_flags ) break;
304             if(nut->frame_code[i].stream_id != tmp_stream) break;
305             if(nut->frame_code[i].size_mul  != tmp_mul   ) break;
306             if(nut->frame_code[i].size_lsb  != tmp_size+j) break;
307 //            if(nut->frame_code[i].res       != tmp_res   ) break;
308         }
309         if(j != tmp_mul - tmp_size) tmp_fields=6;
310
311         put_v(bc, tmp_flags);
312         put_v(bc, tmp_fields);
313         if(tmp_fields>0) put_s(bc, tmp_pts);
314         if(tmp_fields>1) put_v(bc, tmp_mul);
315         if(tmp_fields>2) put_v(bc, tmp_stream);
316         if(tmp_fields>3) put_v(bc, tmp_size);
317         if(tmp_fields>4) put_v(bc, 0 /*tmp_res*/);
318         if(tmp_fields>5) put_v(bc, j);
319     }
320
321     update_packetheader(nut, bc, 0, 1);
322
323     put_flush_packet(bc);
324
325     //FIXME stream header, ...
326
327     return 0;
328 }
329
330 static int write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt){
331     //FIXME
332     return 0;
333 }
334
335 AVOutputFormat nut_muxer = {
336     "nut",
337     "nut format",
338     "video/x-nut",
339     "nut",
340     sizeof(NUTContext),
341 #ifdef CONFIG_LIBVORBIS
342     CODEC_ID_VORBIS,
343 #elif defined(CONFIG_LIBMP3LAME)
344     CODEC_ID_MP3,
345 #else
346     CODEC_ID_MP2, /* AC3 needs liba52 decoder */
347 #endif
348     CODEC_ID_MPEG4,
349     write_header,
350     write_packet,
351 //    write_trailer,
352     .flags = AVFMT_GLOBALHEADER,
353 };