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_readwrite.h"
  23 #include "libavutil/mathematics.h"
  24 #include "avformat.h"
  25 #include "gxf.h"
  26 #include "riff.h"
  27 #include "audiointerleave.h"
  28
  29 #define GXF_AUDIO_PACKET_SIZE 65536
  30
  31 typedef struct GXFStreamContext {
  32     AudioInterleaveContext aic;
  33     uint32_t track_type;
  34     uint32_t sample_size;
  35     uint32_t sample_rate;
  36     uint16_t media_type;
  37     uint16_t media_info;
  38     int frame_rate_index;
  39     int lines_index;
  40     int fields;
  41     int iframes;
  42     int pframes;
  43     int bframes;
  44     int p_per_gop;
  45     int b_per_i_or_p; ///< number of B frames per I frame or P frame
  46     int first_gop_closed;
  47     unsigned order;   ///< interleaving order
  48 } GXFStreamContext;
  49
  50 typedef struct GXFContext {
  51     uint32_t nb_fields;
  52     uint16_t audio_tracks;
  53     uint16_t mpeg_tracks;
  54     int64_t creation_time;
  55     uint32_t umf_start_offset;
  56     uint32_t umf_track_offset;
  57     uint32_t umf_media_offset;
  58     uint32_t umf_length;
  59     uint16_t umf_track_size;
  60     uint16_t umf_media_size;
  61     AVRational time_base;
  62     int flags;
  63     GXFStreamContext timecode_track;
  64     unsigned *flt_entries;    ///< offsets of packets /1024, starts after 2nd video field
  65     unsigned flt_entries_nb;
  66     uint64_t *map_offsets;    ///< offset of map packets
  67     unsigned map_offsets_nb;
  68     unsigned packet_count;
  69 } GXFContext;
  70
  71 static const struct {
  72     int height, index;
  73 } gxf_lines_tab[] = {
  74     { 480,  1 }, /* NTSC */
  75     { 512,  1 }, /* NTSC + VBI */
  76     { 576,  2 }, /* PAL */
  77     { 608,  2 }, /* PAL + VBI */
  78     { 1080, 4 },
  79     { 720,  6 },
  80 };
  81
  82 static const AVCodecTag gxf_media_types[] = {
  83     { CODEC_ID_MJPEG     ,   3 }, /* NTSC */
  84     { CODEC_ID_MJPEG     ,   4 }, /* PAL */
  85     { CODEC_ID_PCM_S24LE ,   9 },
  86     { CODEC_ID_PCM_S16LE ,  10 },
  87     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  11 }, /* NTSC */
  88     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  12 }, /* PAL */
  89     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  13 }, /* NTSC */
  90     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  14 }, /* PAL */
  91     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  15 }, /* 50M NTSC */
  92     { CODEC_ID_DVVIDEO   ,  16 }, /* 50M PAL */
  93     { CODEC_ID_AC3       ,  17 },
  94     //{ CODEC_ID_NONE,  ,   18 }, /* Non compressed 24 bit audio */
  95     { CODEC_ID_MPEG2VIDEO,  20 }, /* MPEG HD */
  96     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  22 }, /* NTSC */
  97     { CODEC_ID_MPEG1VIDEO,  23 }, /* PAL */
  98     { CODEC_ID_NONE,         0 },
  99 };
 100
 101 #define SERVER_PATH "EXT:/PDR/default/"
 102 #define ES_NAME_PATTERN "EXT:/PDR/default/ES."
 103
 104 static int gxf_find_lines_index(AVStream *st)
 105 {
 106     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 107     int i;
 108
 109     for (i = 0; i < 6; ++i) {
 110         if (st->codec->height == gxf_lines_tab[i].height) {
 111             sc->lines_index = gxf_lines_tab[i].index;
 112             return 0;
 113         }
 114     }
 115     return -1;
 116 }
 117
 118 static void gxf_write_padding(AVIOContext *pb, int64_t to_pad)
 119 {
 120     for (; to_pad > 0; to_pad--) {
 121         avio_w8(pb, 0);
 122     }
 123 }
 124
 125 static int64_t updatePacketSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 126 {
 127     int64_t curpos;
 128     int size;
 129
 130     size = avio_tell(pb) - pos;
 131     if (size % 4) {
 132         gxf_write_padding(pb, 4 - size % 4);
 133         size = avio_tell(pb) - pos;
 134     }
 135     curpos = avio_tell(pb);
 136     avio_seek(pb, pos + 6, SEEK_SET);
 137     avio_wb32(pb, size);
 138     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 139     return curpos - pos;
 140 }
 141
 142 static int64_t updateSize(AVIOContext *pb, int64_t pos)
 143 {
 144     int64_t curpos;
 145
 146     curpos = avio_tell(pb);
 147     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
 148     avio_wb16(pb, curpos - pos - 2);
 149     avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 150     return curpos - pos;
 151 }
 152
 153 static void gxf_write_packet_header(AVIOContext *pb, GXFPktType type)
 154 {
 155     avio_wb32(pb, 0);  /* packet leader for synchro */
 156     avio_w8(pb, 1);
 157     avio_w8(pb, type); /* map packet */
 158     avio_wb32(pb, 0);  /* size */
 159     avio_wb32(pb, 0);  /* reserved */
 160     avio_w8(pb, 0xE1); /* trailer 1 */
 161     avio_w8(pb, 0xE2); /* trailer 2 */
 162 }
 163
 164 static int gxf_write_mpeg_auxiliary(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 165 {
 166     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 167     char buffer[1024];
 168     int size, starting_line;
 169
 170     if (sc->iframes) {
 171         sc->p_per_gop = sc->pframes / sc->iframes;
 172         if (sc->pframes % sc->iframes)
 173             sc->p_per_gop++;
 174         if (sc->pframes) {
 175             sc->b_per_i_or_p = sc->bframes / sc->pframes;
 176             if (sc->bframes % sc->pframes)
 177                 sc->b_per_i_or_p++;
 178         }
 179         if (sc->p_per_gop > 9)
 180             sc->p_per_gop = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 181         if (sc->b_per_i_or_p > 9)
 182             sc->b_per_i_or_p = 9; /* ensure value won't take more than one char */
 183     }
 184     if (st->codec->height == 512 || st->codec->height == 608)
 185         starting_line = 7; // VBI
 186     else if (st->codec->height == 480)
 187         starting_line = 20;
 188     else
 189         starting_line = 23; // default PAL
 190
 191     size = snprintf(buffer, 1024, "Ver 1\nBr %.6f\nIpg 1\nPpi %d\nBpiop %d\n"
 192                     "Pix 0\nCf %d\nCg %d\nSl %d\nnl16 %d\nVi 1\nf1 1\n",
 193                     (float)st->codec->bit_rate, sc->p_per_gop, sc->b_per_i_or_p,
 194                     st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P ? 2 : 1, sc->first_gop_closed == 1,
 195                     starting_line, (st->codec->height + 15) / 16);
 196     avio_w8(pb, TRACK_MPG_AUX);
 197     avio_w8(pb, size + 1);
 198     avio_write(pb, (uint8_t *)buffer, size + 1);
 199     return size + 3;
 200 }
 201
 202 static int gxf_write_timecode_auxiliary(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 203 {
 204     avio_w8(pb, 0); /* fields */
 205     avio_w8(pb, 0); /* seconds */
 206     avio_w8(pb, 0); /* minutes */
 207     avio_w8(pb, 0); /* flags + hours */
 208     /* reserved */
 209     avio_wb32(pb, 0);
 210     return 8;
 211 }
 212
 213 static int gxf_write_track_description(AVFormatContext *s, GXFStreamContext *sc, int index)
 214 {
 215     AVIOContext *pb = s->pb;
 216     int64_t pos;
 217     int mpeg = sc->track_type == 4 || sc->track_type == 9;
 218
 219     /* track description section */
 220     avio_w8(pb, sc->media_type + 0x80);
 221     avio_w8(pb, index + 0xC0);
 222
 223     pos = avio_tell(pb);
 224     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 225
 226     /* media file name */
 227     avio_w8(pb, TRACK_NAME);
 228     avio_w8(pb, strlen(ES_NAME_PATTERN) + 3);
 229     avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, sizeof(ES_NAME_PATTERN) - 1);
 230     avio_wb16(pb, sc->media_info);
 231     avio_w8(pb, 0);
 232
 233     if (!mpeg) {
 234         /* auxiliary information */
 235         avio_w8(pb, TRACK_AUX);
 236         avio_w8(pb, 8);
 237         if (sc->track_type == 3)
 238             gxf_write_timecode_auxiliary(pb, sc);
 239         else
 240             avio_wl64(pb, 0);
 241     }
 242
 243     /* file system version */
 244     avio_w8(pb, TRACK_VER);
 245     avio_w8(pb, 4);
 246     avio_wb32(pb, 0);
 247
 248     if (mpeg)
 249         gxf_write_mpeg_auxiliary(pb, s->streams[index]);
 250
 251     /* frame rate */
 252     avio_w8(pb, TRACK_FPS);
 253     avio_w8(pb, 4);
 254     avio_wb32(pb, sc->frame_rate_index);
 255
 256     /* lines per frame */
 257     avio_w8(pb, TRACK_LINES);
 258     avio_w8(pb, 4);
 259     avio_wb32(pb, sc->lines_index);
 260
 261     /* fields per frame */
 262     avio_w8(pb, TRACK_FPF);
 263     avio_w8(pb, 4);
 264     avio_wb32(pb, sc->fields);
 265
 266     return updateSize(pb, pos);
 267 }
 268
 269 static int gxf_write_material_data_section(AVFormatContext *s)
 270 {
 271     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 272     AVIOContext *pb = s->pb;
 273     int64_t pos;
 274     int len;
 275     const char *filename = strrchr(s->filename, '/');
 276
 277     pos = avio_tell(pb);
 278     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 279
 280     /* name */
 281     if (filename)
 282         filename++;
 283     else
 284         filename = s->filename;
 285     len = strlen(filename);
 286
 287     avio_w8(pb, MAT_NAME);
 288     avio_w8(pb, strlen(SERVER_PATH) + len + 1);
 289     avio_write(pb, SERVER_PATH, sizeof(SERVER_PATH) - 1);
 290     avio_write(pb, filename, len);
 291     avio_w8(pb, 0);
 292
 293     /* first field */
 294     avio_w8(pb, MAT_FIRST_FIELD);
 295     avio_w8(pb, 4);
 296     avio_wb32(pb, 0);
 297
 298     /* last field */
 299     avio_w8(pb, MAT_LAST_FIELD);
 300     avio_w8(pb, 4);
 301     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 302
 303     /* reserved */
 304     avio_w8(pb, MAT_MARK_IN);
 305     avio_w8(pb, 4);
 306     avio_wb32(pb, 0);
 307
 308     avio_w8(pb, MAT_MARK_OUT);
 309     avio_w8(pb, 4);
 310     avio_wb32(pb, gxf->nb_fields);
 311
 312     /* estimated size */
 313     avio_w8(pb, MAT_SIZE);
 314     avio_w8(pb, 4);
 315     avio_wb32(pb, avio_size(pb) / 1024);
 316
 317     return updateSize(pb, pos);
 318 }
 319
 320 static int gxf_write_track_description_section(AVFormatContext *s)
 321 {
 322     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 323     AVIOContext *pb = s->pb;
 324     int64_t pos;
 325     int i;
 326
 327     pos = avio_tell(pb);
 328     avio_wb16(pb, 0); /* size */
 329     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i)
 330         gxf_write_track_description(s, s->streams[i]->priv_data, i);
 331
 332     gxf_write_track_description(s, &gxf->timecode_track, s->nb_streams);
 333
 334     return updateSize(pb, pos);
 335 }
 336
 337 static int gxf_write_map_packet(AVFormatContext *s, int rewrite)
 338 {
 339     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 340     AVIOContext *pb = s->pb;
 341     int64_t pos = avio_tell(pb);
 342
 343     if (!rewrite) {
 344         if (!(gxf->map_offsets_nb % 30)) {
 345             gxf->map_offsets = av_realloc(gxf->map_offsets,
 346                                           (gxf->map_offsets_nb+30)*sizeof(*gxf->map_offsets));
 347             if (!gxf->map_offsets) {
 348                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not realloc map offsets\n");
 349                 return -1;
 350             }
 351         }
 352         gxf->map_offsets[gxf->map_offsets_nb++] = pos; // do not increment here
 353     }
 354
 355     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MAP);
 356
 357     /* preamble */
 358     avio_w8(pb, 0xE0); /* version */
 359     avio_w8(pb, 0xFF); /* reserved */
 360
 361     gxf_write_material_data_section(s);
 362     gxf_write_track_description_section(s);
 363
 364     return updatePacketSize(pb, pos);
 365 }
 366
 367 static int gxf_write_flt_packet(AVFormatContext *s)
 368 {
 369     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 370     AVIOContext *pb = s->pb;
 371     int64_t pos = avio_tell(pb);
 372     int fields_per_flt = (gxf->nb_fields+1) / 1000 + 1;
 373     int flt_entries = gxf->nb_fields / fields_per_flt;
 374     int i = 0;
 375
 376     gxf_write_packet_header(pb, PKT_FLT);
 377
 378     avio_wl32(pb, fields_per_flt); /* number of fields */
 379     avio_wl32(pb, flt_entries); /* number of active flt entries */
 380
 381     if (gxf->flt_entries) {
 382         for (i = 0; i < flt_entries; i++)
 383             avio_wl32(pb, gxf->flt_entries[(i*fields_per_flt)>>1]);
 384     }
 385
 386     for (; i < 1000; i++)
 387         avio_wl32(pb, 0);
 388
 389     return updatePacketSize(pb, pos);
 390 }
 391
 392 static int gxf_write_umf_material_description(AVFormatContext *s)
 393 {
 394     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 395     AVIOContext *pb = s->pb;
 396     int timecode_base = gxf->time_base.den == 60000 ? 60 : 50;
 397
 398     // XXX drop frame
 399     uint32_t timecode =
 400         gxf->nb_fields / (timecode_base * 3600) % 24 << 24 | // hours
 401         gxf->nb_fields / (timecode_base * 60) % 60   << 16 | // minutes
 402         gxf->nb_fields /  timecode_base % 60         <<  8 | // seconds
 403         gxf->nb_fields %  timecode_base;                     // fields
 404
 405     avio_wl32(pb, gxf->flags);
 406     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the longest track */
 407     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* length of the shortest track */
 408     avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 409     avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 410     avio_wl32(pb, 0); /* timecode mark in */
 411     avio_wl32(pb, timecode); /* timecode mark out */
 412     avio_wl64(pb, s->timestamp); /* modification time */
 413     avio_wl64(pb, s->timestamp); /* creation time */
 414     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 415     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 416     avio_wl16(pb, gxf->audio_tracks);
 417     avio_wl16(pb, 1); /* timecode track count */
 418     avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 419     avio_wl16(pb, gxf->mpeg_tracks);
 420     return 48;
 421 }
 422
 423 static int gxf_write_umf_payload(AVFormatContext *s)
 424 {
 425     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 426     AVIOContext *pb = s->pb;
 427
 428     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* total length of the umf data */
 429     avio_wl32(pb, 3); /* version */
 430     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 431     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_offset); /* umf track section offset */
 432     avio_wl32(pb, gxf->umf_track_size);
 433     avio_wl32(pb, s->nb_streams+1);
 434     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_offset);
 435     avio_wl32(pb, gxf->umf_media_size);
 436     avio_wl32(pb, gxf->umf_length); /* user data offset */
 437     avio_wl32(pb, 0); /* user data size */
 438     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 439     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 440     return 48;
 441 }
 442
 443 static int gxf_write_umf_track_description(AVFormatContext *s)
 444 {
 445     AVIOContext *pb = s->pb;
 446     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 447     int64_t pos = avio_tell(pb);
 448     int i;
 449
 450     gxf->umf_track_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 451     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 452         GXFStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
 453         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 454         avio_wl16(pb, 1);
 455     }
 456
 457     avio_wl16(pb, gxf->timecode_track.media_info);
 458     avio_wl16(pb, 1);
 459
 460     return avio_tell(pb) - pos;
 461 }
 462
 463 static int gxf_write_umf_media_mpeg(AVIOContext *pb, AVStream *st)
 464 {
 465     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 466
 467     if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P)
 468         avio_wl32(pb, 2);
 469     else
 470         avio_wl32(pb, 1); /* default to 420 */
 471     avio_wl32(pb, sc->first_gop_closed == 1); /* closed = 1, open = 0, unknown = 255 */
 472     avio_wl32(pb, 3); /* top = 1, bottom = 2, frame = 3, unknown = 0 */
 473     avio_wl32(pb, 1); /* I picture per GOP */
 474     avio_wl32(pb, sc->p_per_gop);
 475     avio_wl32(pb, sc->b_per_i_or_p);
 476     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO)
 477         avio_wl32(pb, 2);
 478     else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG1VIDEO)
 479         avio_wl32(pb, 1);
 480     else
 481         avio_wl32(pb, 0);
 482     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 483     return 32;
 484 }
 485
 486 static int gxf_write_umf_media_timecode(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 487 {
 488     avio_wl32(pb, 1); /* non drop frame */
 489     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 490     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 491     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 492     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 493     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 494     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 495     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 496     return 32;
 497 }
 498
 499 static int gxf_write_umf_media_dv(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 500 {
 501     int i;
 502
 503     for (i = 0; i < 8; i++) {
 504         avio_wb32(pb, 0);
 505     }
 506     return 32;
 507 }
 508
 509 static int gxf_write_umf_media_audio(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 510 {
 511     avio_wl64(pb, av_dbl2int(1)); /* sound level to begin to */
 512     avio_wl64(pb, av_dbl2int(1)); /* sound level to begin to */
 513     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp up sound level */
 514     avio_wl32(pb, 0); /* number of fields over which to ramp down sound level */
 515     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 516     avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 517     return 32;
 518 }
 519
 520 #if 0
 521 static int gxf_write_umf_media_mjpeg(AVIOContext *pb, GXFStreamContext *sc)
 522 {
 523     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max chroma quant level */
 524     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT max luma quant level */
 525     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min chroma quant level */
 526     avio_wb64(pb, 0); /* FIXME FLOAT min luma quant level */
 527     return 32;
 528 }
 529 #endif
 530
 531 static int gxf_write_umf_media_description(AVFormatContext *s)
 532 {
 533     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 534     AVIOContext *pb = s->pb;
 535     int64_t pos;
 536     int i, j;
 537
 538     pos = avio_tell(pb);
 539     gxf->umf_media_offset = pos - gxf->umf_start_offset;
 540     for (i = 0; i <= s->nb_streams; ++i) {
 541         GXFStreamContext *sc;
 542         int64_t startpos, curpos;
 543
 544         if (i == s->nb_streams)
 545             sc = &gxf->timecode_track;
 546         else
 547             sc = s->streams[i]->priv_data;
 548
 549         startpos = avio_tell(pb);
 550         avio_wl16(pb, 0); /* length */
 551         avio_wl16(pb, sc->media_info);
 552         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 553         avio_wl16(pb, 0); /* reserved */
 554         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields);
 555         avio_wl32(pb, 0); /* attributes rw, ro */
 556         avio_wl32(pb, 0); /* mark in */
 557         avio_wl32(pb, gxf->nb_fields); /* mark out */
 558         avio_write(pb, ES_NAME_PATTERN, strlen(ES_NAME_PATTERN));
 559         avio_wb16(pb, sc->media_info);
 560         for (j = strlen(ES_NAME_PATTERN)+2; j < 88; j++)
 561             avio_w8(pb, 0);
 562         avio_wl32(pb, sc->track_type);
 563         avio_wl32(pb, sc->sample_rate);
 564         avio_wl32(pb, sc->sample_size);
 565         avio_wl32(pb, 0); /* reserved */
 566
 567         if (sc == &gxf->timecode_track)
 568             gxf_write_umf_media_timecode(pb, sc); /* 8 0bytes */
 569         else {
 570             AVStream *st = s->streams[i];
 571             switch (st->codec->codec_id) {
 572             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 573             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 574                 gxf_write_umf_media_mpeg(pb, st);
 575                 break;
 576             case CODEC_ID_PCM_S16LE:
 577                 gxf_write_umf_media_audio(pb, sc);
 578                 break;
 579             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 580                 gxf_write_umf_media_dv(pb, sc);
 581                 break;
 582             }
 583         }
 584
 585         curpos = avio_tell(pb);
 586         avio_seek(pb, startpos, SEEK_SET);
 587         avio_wl16(pb, curpos - startpos);
 588         avio_seek(pb, curpos, SEEK_SET);
 589     }
 590     return avio_tell(pb) - pos;
 591 }
 592
 593 static int gxf_write_umf_packet(AVFormatContext *s)
 594 {
 595     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 596     AVIOContext *pb = s->pb;
 597     int64_t pos = avio_tell(pb);
 598
 599     gxf_write_packet_header(pb, PKT_UMF);
 600
 601     /* preamble */
 602     avio_w8(pb, 3); /* first and last (only) packet */
 603     avio_wb32(pb, gxf->umf_length); /* data length */
 604
 605     gxf->umf_start_offset = avio_tell(pb);
 606     gxf_write_umf_payload(s);
 607     gxf_write_umf_material_description(s);
 608     gxf->umf_track_size = gxf_write_umf_track_description(s);
 609     gxf->umf_media_size = gxf_write_umf_media_description(s);
 610     gxf->umf_length = avio_tell(pb) - gxf->umf_start_offset;
 611     return updatePacketSize(pb, pos);
 612 }
 613
 614 static const int GXF_samples_per_frame[] = { 32768, 0 };
 615
 616 static void gxf_init_timecode_track(GXFStreamContext *sc, GXFStreamContext *vsc)
 617 {
 618     if (!vsc)
 619         return;
 620
 621     sc->media_type = vsc->sample_rate == 60 ? 7 : 8;
 622     sc->sample_rate = vsc->sample_rate;
 623     sc->media_info = ('T'<<8) | '0';
 624     sc->track_type = 3;
 625     sc->frame_rate_index = vsc->frame_rate_index;
 626     sc->lines_index = vsc->lines_index;
 627     sc->sample_size = 16;
 628     sc->fields = vsc->fields;
 629 }
 630
 631 static int gxf_write_header(AVFormatContext *s)
 632 {
 633     AVIOContext *pb = s->pb;
 634     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 635     GXFStreamContext *vsc = NULL;
 636     uint8_t tracks[255] = {0};
 637     int i, media_info = 0;
 638
 639     if (!pb->seekable) {
 640         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "gxf muxer does not support streamed output, patch welcome");
 641         return -1;
 642     }
 643
 644     gxf->flags |= 0x00080000; /* material is simple clip */
 645     for (i = 0; i < s->nb_streams; ++i) {
 646         AVStream *st = s->streams[i];
 647         GXFStreamContext *sc = av_mallocz(sizeof(*sc));
 648         if (!sc)
 649             return AVERROR(ENOMEM);
 650         st->priv_data = sc;
 651
 652         sc->media_type = ff_codec_get_tag(gxf_media_types, st->codec->codec_id);
 653         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 654             if (st->codec->codec_id != CODEC_ID_PCM_S16LE) {
 655                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 16 BIT PCM LE allowed for now\n");
 656                 return -1;
 657             }
 658             if (st->codec->sample_rate != 48000) {
 659                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only 48000hz sampling rate is allowed\n");
 660                 return -1;
 661             }
 662             if (st->codec->channels != 1) {
 663                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "only mono tracks are allowed\n");
 664                 return -1;
 665             }
 666             sc->track_type = 2;
 667             sc->sample_rate = st->codec->sample_rate;
 668             av_set_pts_info(st, 64, 1, sc->sample_rate);
 669             sc->sample_size = 16;
 670             sc->frame_rate_index = -2;
 671             sc->lines_index = -2;
 672             sc->fields = -2;
 673             gxf->audio_tracks++;
 674             gxf->flags |= 0x04000000; /* audio is 16 bit pcm */
 675             media_info = 'A';
 676         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 677             if (i != 0) {
 678                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video stream must be the first track\n");
 679                 return -1;
 680             }
 681             /* FIXME check from time_base ? */
 682             if (st->codec->height == 480 || st->codec->height == 512) { /* NTSC or NTSC+VBI */
 683                 sc->frame_rate_index = 5;
 684                 sc->sample_rate = 60;
 685                 gxf->flags |= 0x00000080;
 686                 gxf->time_base = (AVRational){ 1001, 60000 };
 687             } else if (st->codec->height == 576 || st->codec->height == 608) { /* PAL or PAL+VBI */
 688                 sc->frame_rate_index = 6;
 689                 sc->media_type++;
 690                 sc->sample_rate = 50;
 691                 gxf->flags |= 0x00000040;
 692                 gxf->time_base = (AVRational){ 1, 50 };
 693             } else {
 694                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "unsupported video resolution, "
 695                        "gxf muxer only accepts PAL or NTSC resolutions currently\n");
 696                 return -1;
 697             }
 698             av_set_pts_info(st, 64, gxf->time_base.num, gxf->time_base.den);
 699             if (gxf_find_lines_index(st) < 0)
 700                 sc->lines_index = -1;
 701             sc->sample_size = st->codec->bit_rate;
 702             sc->fields = 2; /* interlaced */
 703
 704             vsc = sc;
 705
 706             switch (st->codec->codec_id) {
 707             case CODEC_ID_MJPEG:
 708                 sc->track_type = 1;
 709                 gxf->flags |= 0x00004000;
 710                 media_info = 'J';
 711                 break;
 712             case CODEC_ID_MPEG1VIDEO:
 713                 sc->track_type = 9;
 714                 gxf->mpeg_tracks++;
 715                 media_info = 'L';
 716                 break;
 717             case CODEC_ID_MPEG2VIDEO:
 718                 sc->first_gop_closed = -1;
 719                 sc->track_type = 4;
 720                 gxf->mpeg_tracks++;
 721                 gxf->flags |= 0x00008000;
 722                 media_info = 'M';
 723                 break;
 724             case CODEC_ID_DVVIDEO:
 725                 if (st->codec->pix_fmt == PIX_FMT_YUV422P) {
 726                     sc->media_type += 2;
 727                     sc->track_type = 6;
 728                     gxf->flags |= 0x00002000;
 729                     media_info = 'E';
 730                 } else {
 731                     sc->track_type = 5;
 732                     gxf->flags |= 0x00001000;
 733                     media_info = 'D';
 734                 }
 735                 break;
 736             default:
 737                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not supported\n");
 738                 return -1;
 739             }
 740         }
 741         /* FIXME first 10 audio tracks are 0 to 9 next 22 are A to V */
 742         sc->media_info = media_info<<8 | ('0'+tracks[media_info]++);
 743         sc->order = s->nb_streams - st->index;
 744     }
 745
 746     if (ff_audio_interleave_init(s, GXF_samples_per_frame, (AVRational){ 1, 48000 }) < 0)
 747         return -1;
 748
 749     gxf_init_timecode_track(&gxf->timecode_track, vsc);
 750     gxf->flags |= 0x200000; // time code track is non-drop frame
 751
 752     gxf_write_map_packet(s, 0);
 753     gxf_write_flt_packet(s);
 754     gxf_write_umf_packet(s);
 755
 756     gxf->packet_count = 3;
 757
 758     avio_flush(pb);
 759     return 0;
 760 }
 761
 762 static int gxf_write_eos_packet(AVIOContext *pb)
 763 {
 764     int64_t pos = avio_tell(pb);
 765
 766     gxf_write_packet_header(pb, PKT_EOS);
 767     return updatePacketSize(pb, pos);
 768 }
 769
 770 static int gxf_write_trailer(AVFormatContext *s)
 771 {
 772     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 773     AVIOContext *pb = s->pb;
 774     int64_t end;
 775     int i;
 776
 777     ff_audio_interleave_close(s);
 778
 779     gxf_write_eos_packet(pb);
 780     end = avio_tell(pb);
 781     avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 782     /* overwrite map, flt and umf packets with new values */
 783     gxf_write_map_packet(s, 1);
 784     gxf_write_flt_packet(s);
 785     gxf_write_umf_packet(s);
 786     avio_flush(pb);
 787     /* update duration in all map packets */
 788     for (i = 1; i < gxf->map_offsets_nb; i++) {
 789         avio_seek(pb, gxf->map_offsets[i], SEEK_SET);
 790         gxf_write_map_packet(s, 1);
 791         avio_flush(pb);
 792     }
 793
 794     avio_seek(pb, end, SEEK_SET);
 795
 796     av_freep(&gxf->flt_entries);
 797     av_freep(&gxf->map_offsets);
 798
 799     return 0;
 800 }
 801
 802 static int gxf_parse_mpeg_frame(GXFStreamContext *sc, const uint8_t *buf, int size)
 803 {
 804     uint32_t c=-1;
 805     int i;
 806     for(i=0; i<size-4 && c!=0x100; i++){
 807         c = (c<<8) + buf[i];
 808         if(c == 0x1B8 && sc->first_gop_closed == -1) /* GOP start code */
 809             sc->first_gop_closed= (buf[i+4]>>6)&1;
 810     }
 811     return (buf[i+1]>>3)&7;
 812 }
 813
 814 static int gxf_write_media_preamble(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int size)
 815 {
 816     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 817     AVIOContext *pb = s->pb;
 818     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 819     GXFStreamContext *sc = st->priv_data;
 820     unsigned field_nb;
 821     /* If the video is frame-encoded, the frame numbers shall be represented by
 822      * even field numbers.
 823      * see SMPTE360M-2004  6.4.2.1.3 Media field number */
 824     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 825         field_nb = gxf->nb_fields;
 826     } else {
 827         field_nb = av_rescale_rnd(pkt->dts, gxf->time_base.den,
 828                                   (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 829     }
 830
 831     avio_w8(pb, sc->media_type);
 832     avio_w8(pb, st->index);
 833     avio_wb32(pb, field_nb);
 834     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 835         avio_wb16(pb, 0);
 836         avio_wb16(pb, size / 2);
 837     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
 838         int frame_type = gxf_parse_mpeg_frame(sc, pkt->data, pkt->size);
 839         if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_I) {
 840             avio_w8(pb, 0x0d);
 841             sc->iframes++;
 842         } else if (frame_type == AV_PICTURE_TYPE_B) {
 843             avio_w8(pb, 0x0f);
 844             sc->bframes++;
 845         } else {
 846             avio_w8(pb, 0x0e);
 847             sc->pframes++;
 848         }
 849         avio_wb24(pb, size);
 850     } else if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_DVVIDEO) {
 851         avio_w8(pb, size / 4096);
 852         avio_wb24(pb, 0);
 853     } else
 854         avio_wb32(pb, size);
 855     avio_wb32(pb, field_nb);
 856     avio_w8(pb, 1); /* flags */
 857     avio_w8(pb, 0); /* reserved */
 858     return 16;
 859 }
 860
 861 static int gxf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 862 {
 863     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 864     AVIOContext *pb = s->pb;
 865     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
 866     int64_t pos = avio_tell(pb);
 867     int padding = 0;
 868     int packet_start_offset = avio_tell(pb) / 1024;
 869
 870     gxf_write_packet_header(pb, PKT_MEDIA);
 871     if (st->codec->codec_id == CODEC_ID_MPEG2VIDEO && pkt->size % 4) /* MPEG-2 frames must be padded */
 872         padding = 4 - pkt->size % 4;
 873     else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 874         padding = GXF_AUDIO_PACKET_SIZE - pkt->size;
 875     gxf_write_media_preamble(s, pkt, pkt->size + padding);
 876     avio_write(pb, pkt->data, pkt->size);
 877     gxf_write_padding(pb, padding);
 878
 879     if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
 880         if (!(gxf->flt_entries_nb % 500)) {
 881             gxf->flt_entries = av_realloc(gxf->flt_entries,
 882                                           (gxf->flt_entries_nb+500)*sizeof(*gxf->flt_entries));
 883             if (!gxf->flt_entries) {
 884                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "could not reallocate flt entries\n");
 885                 return -1;
 886             }
 887         }
 888         gxf->flt_entries[gxf->flt_entries_nb++] = packet_start_offset;
 889         gxf->nb_fields += 2; // count fields
 890     }
 891
 892     updatePacketSize(pb, pos);
 893
 894     gxf->packet_count++;
 895     if (gxf->packet_count == 100) {
 896         gxf_write_map_packet(s, 0);
 897         gxf->packet_count = 0;
 898     }
 899
 900     avio_flush(pb);
 901
 902     return 0;
 903 }
 904
 905 static int gxf_compare_field_nb(AVFormatContext *s, AVPacket *next, AVPacket *cur)
 906 {
 907     GXFContext *gxf = s->priv_data;
 908     AVPacket *pkt[2] = { cur, next };
 909     int i, field_nb[2];
 910     GXFStreamContext *sc[2];
 911
 912     for (i = 0; i < 2; i++) {
 913         AVStream *st = s->streams[pkt[i]->stream_index];
 914         sc[i] = st->priv_data;
 915         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 916             field_nb[i] = av_rescale_rnd(pkt[i]->dts, gxf->time_base.den,
 917                                          (int64_t)48000*gxf->time_base.num, AV_ROUND_UP);
 918             field_nb[i] &= ~1; // compare against even field number because audio must be before video
 919         } else
 920             field_nb[i] = pkt[i]->dts; // dts are field based
 921     }
 922
 923     return field_nb[1] > field_nb[0] ||
 924         (field_nb[1] == field_nb[0] && sc[1]->order > sc[0]->order);
 925 }
 926
 927 static int gxf_interleave_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *out, AVPacket *pkt, int flush)
 928 {
 929     if (pkt && s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
 930         pkt->duration = 2; // enforce 2 fields
 931     return ff_audio_rechunk_interleave(s, out, pkt, flush,
 932                                av_interleave_packet_per_dts, gxf_compare_field_nb);
 933 }
 934
 935 AVOutputFormat ff_gxf_muxer = {
 936     "gxf",
 937     NULL_IF_CONFIG_SMALL("GXF format"),
 938     NULL,
 939     "gxf",
 940     sizeof(GXFContext),
 941     CODEC_ID_PCM_S16LE,
 942     CODEC_ID_MPEG2VIDEO,
 943     gxf_write_header,
 944     gxf_write_packet,
 945     gxf_write_trailer,
 946     0,
 947     NULL,
 948     gxf_interleave_packet,
 949 };