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 "avio_internal.h"
  23 #include "rm.h"
  24 #include "libavutil/dict.h"
  25
  26 typedef struct StreamInfo {
  27     int nb_packets;
  28     int packet_total_size;
  29     int packet_max_size;
  30     /* codec related output */
  31     int bit_rate;
  32     AVRational frame_rate;
  33     int nb_frames;    /* current frame number */
  34     int total_frames; /* total number of frames */
  35     int num;
  36     AVCodecParameters *par;
  37 } StreamInfo;
  38
  39 typedef struct RMMuxContext {
  40     StreamInfo streams[2];
  41     StreamInfo *audio_stream, *video_stream;
  42     int data_pos; /* position of the data after the header */
  43 } RMMuxContext;
  44
  45 /* in ms */
  46 #define BUFFER_DURATION 0
  47 /* the header needs at most 7 + 4 + 12 B */
  48 #define MAX_HEADER_SIZE (7 + 4 + 12)
  49 /* UINT16_MAX is the maximal chunk size */
  50 #define MAX_PACKET_SIZE (UINT16_MAX - MAX_HEADER_SIZE)
  51
  52
  53 static void put_str(AVIOContext *s, const char *tag)
  54 {
  55     avio_wb16(s,strlen(tag));
  56     while (*tag) {
  57         avio_w8(s, *tag++);
  58     }
  59 }
  60
  61 static void put_str8(AVIOContext *s, const char *tag)
  62 {
  63     avio_w8(s, strlen(tag));
  64     while (*tag) {
  65         avio_w8(s, *tag++);
  66     }
  67 }
  68
  69 static int rv10_write_header(AVFormatContext *ctx,
  70                              int data_size, int index_pos)
  71 {
  72     RMMuxContext *rm = ctx->priv_data;
  73     AVIOContext *s = ctx->pb;
  74     StreamInfo *stream;
  75     unsigned char *data_offset_ptr, *start_ptr;
  76     const char *desc, *mimetype;
  77     int nb_packets, packet_total_size, packet_max_size, size, packet_avg_size, i;
  78     int bit_rate, v, duration, flags, data_pos;
  79     AVDictionaryEntry *tag;
  80
  81     start_ptr = s->buf_ptr;
  82
  83     ffio_wfourcc(s, ".RMF");
  84     avio_wb32(s,18); /* header size */
  85     avio_wb16(s,0);
  86     avio_wb32(s,0);
  87     avio_wb32(s,4 + ctx->nb_streams); /* num headers */
  88
  89     ffio_wfourcc(s,"PROP");
  90     avio_wb32(s, 50);
  91     avio_wb16(s, 0);
  92     packet_max_size = 0;
  93     packet_total_size = 0;
  94     nb_packets = 0;
  95     bit_rate = 0;
  96     duration = 0;
  97     for(i=0;i<ctx->nb_streams;i++) {
  98         StreamInfo *stream = &rm->streams[i];
  99         bit_rate += stream->bit_rate;
 100         if (stream->packet_max_size > packet_max_size)
 101             packet_max_size = stream->packet_max_size;
 102         nb_packets += stream->nb_packets;
 103         packet_total_size += stream->packet_total_size;
 104         /* select maximum duration */
 105         v = av_rescale_q_rnd(stream->total_frames, (AVRational){1000, 1}, stream->frame_rate, AV_ROUND_ZERO);
 106         if (v > duration)
 107             duration = v;
 108     }
 109     avio_wb32(s, bit_rate); /* max bit rate */
 110     avio_wb32(s, bit_rate); /* avg bit rate */
 111     avio_wb32(s, packet_max_size);        /* max packet size */
 112     if (nb_packets > 0)
 113         packet_avg_size = packet_total_size / nb_packets;
 114     else
 115         packet_avg_size = 0;
 116     avio_wb32(s, packet_avg_size);        /* avg packet size */
 117     avio_wb32(s, nb_packets);  /* num packets */
 118     avio_wb32(s, duration); /* duration */
 119     avio_wb32(s, BUFFER_DURATION);           /* preroll */
 120     avio_wb32(s, index_pos);           /* index offset */
 121     /* computation of data the data offset */
 122     data_offset_ptr = s->buf_ptr;
 123     avio_wb32(s, 0);           /* data offset : will be patched after */
 124     avio_wb16(s, ctx->nb_streams);    /* num streams */
 125     flags = 1 | 2; /* save allowed & perfect play */
 126     if (!(s->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL))
 127         flags |= 4; /* live broadcast */
 128     avio_wb16(s, flags);
 129
 130     /* comments */
 131
 132     ffio_wfourcc(s,"CONT");
 133     size =  4 * 2 + 10;
 134     for(i=0; i<FF_ARRAY_ELEMS(ff_rm_metadata); i++) {
 135         tag = av_dict_get(ctx->metadata, ff_rm_metadata[i], NULL, 0);
 136         if(tag) size += strlen(tag->value);
 137     }
 138     avio_wb32(s,size);
 139     avio_wb16(s,0);
 140     for(i=0; i<FF_ARRAY_ELEMS(ff_rm_metadata); i++) {
 141         tag = av_dict_get(ctx->metadata, ff_rm_metadata[i], NULL, 0);
 142         put_str(s, tag ? tag->value : "");
 143     }
 144
 145     for(i=0;i<ctx->nb_streams;i++) {
 146         int codec_data_size;
 147
 148         stream = &rm->streams[i];
 149
 150         if (stream->par->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 151             desc = "The Audio Stream";
 152             mimetype = "audio/x-pn-realaudio";
 153             codec_data_size = 73;
 154         } else {
 155             desc = "The Video Stream";
 156             mimetype = "video/x-pn-realvideo";
 157             codec_data_size = 34;
 158         }
 159
 160         ffio_wfourcc(s,"MDPR");
 161         size = 10 + 9 * 4 + strlen(desc) + strlen(mimetype) + codec_data_size;
 162         avio_wb32(s, size);
 163         avio_wb16(s, 0);
 164
 165         avio_wb16(s, i); /* stream number */
 166         avio_wb32(s, stream->bit_rate); /* max bit rate */
 167         avio_wb32(s, stream->bit_rate); /* avg bit rate */
 168         avio_wb32(s, stream->packet_max_size);        /* max packet size */
 169         if (stream->nb_packets > 0)
 170             packet_avg_size = stream->packet_total_size /
 171                 stream->nb_packets;
 172         else
 173             packet_avg_size = 0;
 174         avio_wb32(s, packet_avg_size);        /* avg packet size */
 175         avio_wb32(s, 0);           /* start time */
 176         avio_wb32(s, BUFFER_DURATION);           /* preroll */
 177         /* duration */
 178         if (!(s->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL) || !stream->total_frames)
 179             avio_wb32(s, (int)(3600 * 1000));
 180         else
 181             avio_wb32(s, av_rescale_q_rnd(stream->total_frames, (AVRational){1000, 1},  stream->frame_rate, AV_ROUND_ZERO));
 182         put_str8(s, desc);
 183         put_str8(s, mimetype);
 184         avio_wb32(s, codec_data_size);
 185
 186         if (stream->par->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
 187             int coded_frame_size, fscode, sample_rate;
 188             int frame_size = av_get_audio_frame_duration2(stream->par, 0);
 189             sample_rate = stream->par->sample_rate;
 190             coded_frame_size = (stream->par->bit_rate *
 191                                 frame_size) / (8 * sample_rate);
 192             /* audio codec info */
 193             avio_write(s, ".ra", 3);
 194             avio_w8(s, 0xfd);
 195             avio_wb32(s, 0x00040000); /* version */
 196             ffio_wfourcc(s, ".ra4");
 197             avio_wb32(s, 0x01b53530); /* stream length */
 198             avio_wb16(s, 4); /* unknown */
 199             avio_wb32(s, 0x39); /* header size */
 200
 201             switch(sample_rate) {
 202             case 48000:
 203             case 24000:
 204             case 12000:
 205                 fscode = 1;
 206                 break;
 207             default:
 208             case 44100:
 209             case 22050:
 210             case 11025:
 211                 fscode = 2;
 212                 break;
 213             case 32000:
 214             case 16000:
 215             case 8000:
 216                 fscode = 3;
 217             }
 218             avio_wb16(s, fscode); /* codec additional info, for AC-3, seems
 219                                      to be a frequency code */
 220             /* special hack to compensate rounding errors... */
 221             if (coded_frame_size == 557)
 222                 coded_frame_size--;
 223             avio_wb32(s, coded_frame_size); /* frame length */
 224             avio_wb32(s, 0x51540); /* unknown */
 225             avio_wb32(s, stream->par->bit_rate / 8 * 60); /* bytes per minute */
 226             avio_wb32(s, stream->par->bit_rate / 8 * 60); /* bytes per minute */
 227             avio_wb16(s, 0x01);
 228             /* frame length : seems to be very important */
 229             avio_wb16(s, coded_frame_size);
 230             avio_wb32(s, 0); /* unknown */
 231             avio_wb16(s, stream->par->sample_rate); /* sample rate */
 232             avio_wb32(s, 0x10); /* unknown */
 233             avio_wb16(s, stream->par->channels);
 234             put_str8(s, "Int0"); /* codec name */
 235             if (stream->par->codec_tag) {
 236                 avio_w8(s, 4); /* tag length */
 237                 avio_wl32(s, stream->par->codec_tag);
 238             } else {
 239                 av_log(ctx, AV_LOG_ERROR, "Invalid codec tag\n");
 240                 return -1;
 241             }
 242             avio_wb16(s, 0); /* title length */
 243             avio_wb16(s, 0); /* author length */
 244             avio_wb16(s, 0); /* copyright length */
 245             avio_w8(s, 0); /* end of header */
 246         } else {
 247             /* video codec info */
 248             avio_wb32(s,34); /* size */
 249             ffio_wfourcc(s, "VIDO");
 250             if(stream->par->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10)
 251                 ffio_wfourcc(s,"RV10");
 252             else
 253                 ffio_wfourcc(s,"RV20");
 254             avio_wb16(s, stream->par->width);
 255             avio_wb16(s, stream->par->height);
 256
 257             if (stream->frame_rate.num / stream->frame_rate.den > 65535) {
 258                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Frame rate %d is too high\n", stream->frame_rate.num / stream->frame_rate.den);
 259                 return AVERROR(EINVAL);
 260             }
 261
 262             avio_wb16(s, stream->frame_rate.num / stream->frame_rate.den); /* frames per seconds ? */
 263             avio_wb32(s,0);     /* unknown meaning */
 264             avio_wb16(s, stream->frame_rate.num / stream->frame_rate.den);  /* unknown meaning */
 265             avio_wb32(s,0);     /* unknown meaning */
 266             avio_wb16(s, 8);    /* unknown meaning */
 267             /* Seems to be the codec version: only use basic H.263. The next
 268                versions seems to add a differential DC coding as in
 269                MPEG... nothing new under the sun. */
 270             if(stream->par->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10)
 271                 avio_wb32(s,0x10000000);
 272             else
 273                 avio_wb32(s,0x20103001);
 274             //avio_wb32(s,0x10003000);
 275         }
 276     }
 277
 278     /* patch data offset field */
 279     data_pos = s->buf_ptr - start_ptr;
 280     rm->data_pos = data_pos;
 281     data_offset_ptr[0] = data_pos >> 24;
 282     data_offset_ptr[1] = data_pos >> 16;
 283     data_offset_ptr[2] = data_pos >> 8;
 284     data_offset_ptr[3] = data_pos;
 285
 286     /* data stream */
 287     ffio_wfourcc(s, "DATA");
 288     avio_wb32(s,data_size + 10 + 8);
 289     avio_wb16(s,0);
 290
 291     avio_wb32(s, nb_packets); /* number of packets */
 292     avio_wb32(s,0); /* next data header */
 293     return 0;
 294 }
 295
 296 static void write_packet_header(AVFormatContext *ctx, StreamInfo *stream,
 297                                 int length, int key_frame)
 298 {
 299     int timestamp;
 300     AVIOContext *s = ctx->pb;
 301
 302     stream->nb_packets++;
 303     stream->packet_total_size += length;
 304     if (length > stream->packet_max_size)
 305         stream->packet_max_size =  length;
 306
 307     avio_wb16(s,0); /* version */
 308     avio_wb16(s,length + 12);
 309     avio_wb16(s, stream->num); /* stream number */
 310     timestamp = av_rescale_q_rnd(stream->nb_frames, (AVRational){1000, 1}, stream->frame_rate, AV_ROUND_ZERO);
 311     avio_wb32(s, timestamp); /* timestamp */
 312     avio_w8(s, 0); /* reserved */
 313     avio_w8(s, key_frame ? 2 : 0); /* flags */
 314 }
 315
 316 static int rm_write_header(AVFormatContext *s)
 317 {
 318     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
 319     StreamInfo *stream;
 320     int n;
 321     AVCodecParameters *par;
 322
 323     if (s->nb_streams > 2) {
 324         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "At most 2 streams are currently supported for muxing in RM\n");
 325         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 326     }
 327
 328     for(n=0;n<s->nb_streams;n++) {
 329         AVStream *st = s->streams[n];
 330         int frame_size;
 331
 332         s->streams[n]->id = n;
 333         par = s->streams[n]->codecpar;
 334         stream = &rm->streams[n];
 335         memset(stream, 0, sizeof(StreamInfo));
 336         stream->num = n;
 337         stream->bit_rate = par->bit_rate;
 338         stream->par = par;
 339
 340         switch (par->codec_type) {
 341         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
 342             rm->audio_stream = stream;
 343             frame_size = av_get_audio_frame_duration2(par, 0);
 344             stream->frame_rate = (AVRational){par->sample_rate, frame_size};
 345             /* XXX: dummy values */
 346             stream->packet_max_size = 1024;
 347             stream->nb_packets = 0;
 348             stream->total_frames = stream->nb_packets;
 349             break;
 350         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
 351             rm->video_stream = stream;
 352             // TODO: should be avg_frame_rate
 353             stream->frame_rate = av_inv_q(st->time_base);
 354             /* XXX: dummy values */
 355             stream->packet_max_size = 4096;
 356             stream->nb_packets = 0;
 357             stream->total_frames = stream->nb_packets;
 358             break;
 359         default:
 360             return -1;
 361         }
 362     }
 363
 364     if (rv10_write_header(s, 0, 0))
 365         return AVERROR_INVALIDDATA;
 366     avio_flush(s->pb);
 367     return 0;
 368 }
 369
 370 static int rm_write_audio(AVFormatContext *s, const uint8_t *buf, int size, int flags)
 371 {
 372     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
 373     AVIOContext *pb = s->pb;
 374     StreamInfo *stream = rm->audio_stream;
 375     int i;
 376
 377     write_packet_header(s, stream, size, !!(flags & AV_PKT_FLAG_KEY));
 378
 379     if (stream->par->codec_id == AV_CODEC_ID_AC3) {
 380         /* for AC-3, the words seem to be reversed */
 381         for (i = 0; i < size; i += 2) {
 382             avio_w8(pb, buf[i + 1]);
 383             avio_w8(pb, buf[i]);
 384         }
 385     } else {
 386         avio_write(pb, buf, size);
 387     }
 388     stream->nb_frames++;
 389     return 0;
 390 }
 391
 392 static int rm_write_video(AVFormatContext *s, const uint8_t *buf, int size, int flags)
 393 {
 394     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
 395     AVIOContext *pb = s->pb;
 396     StreamInfo *stream = rm->video_stream;
 397     int key_frame = !!(flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
 398
 399     /* XXX: this is incorrect: should be a parameter */
 400
 401     /* Well, I spent some time finding the meaning of these bits. I am
 402        not sure I understood everything, but it works !! */
 403     if (size > MAX_PACKET_SIZE) {
 404         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Muxing packets larger than 64 kB (%d) is not supported\n", size);
 405         return AVERROR_PATCHWELCOME;
 406     }
 407     write_packet_header(s, stream, size + 7 + (size >= 0x4000)*4, key_frame);
 408     /* bit 7: '1' if final packet of a frame converted in several packets */
 409     avio_w8(pb, 0x81);
 410     /* bit 7: '1' if I-frame. bits 6..0 : sequence number in current
 411        frame starting from 1 */
 412     if (key_frame) {
 413         avio_w8(pb, 0x81);
 414     } else {
 415         avio_w8(pb, 0x01);
 416     }
 417     if(size >= 0x4000){
 418         avio_wb32(pb, size); /* total frame size */
 419         avio_wb32(pb, size); /* offset from the start or the end */
 420     }else{
 421         avio_wb16(pb, 0x4000 | size); /* total frame size */
 422         avio_wb16(pb, 0x4000 | size); /* offset from the start or the end */
 423     }
 424     avio_w8(pb, stream->nb_frames & 0xff);
 425
 426     avio_write(pb, buf, size);
 427
 428     stream->nb_frames++;
 429     return 0;
 430 }
 431
 432 static int rm_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 433 {
 434     if (s->streams[pkt->stream_index]->codecpar->codec_type ==
 435         AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
 436         return rm_write_audio(s, pkt->data, pkt->size, pkt->flags);
 437     else
 438         return rm_write_video(s, pkt->data, pkt->size, pkt->flags);
 439 }
 440
 441 static int rm_write_trailer(AVFormatContext *s)
 442 {
 443     RMMuxContext *rm = s->priv_data;
 444     int data_size, index_pos, i;
 445     AVIOContext *pb = s->pb;
 446
 447     if (s->pb->seekable & AVIO_SEEKABLE_NORMAL) {
 448         /* end of file: finish to write header */
 449         index_pos = avio_tell(pb);
 450         data_size = index_pos - rm->data_pos;
 451
 452         /* FIXME: write index */
 453
 454         /* undocumented end header */
 455         avio_wb32(pb, 0);
 456         avio_wb32(pb, 0);
 457
 458         avio_seek(pb, 0, SEEK_SET);
 459         for(i=0;i<s->nb_streams;i++)
 460             rm->streams[i].total_frames = rm->streams[i].nb_frames;
 461         rv10_write_header(s, data_size, 0);
 462     } else {
 463         /* undocumented end header */
 464         avio_wb32(pb, 0);
 465         avio_wb32(pb, 0);
 466     }
 467
 468     return 0;
 469 }
 470
 471
 472 AVOutputFormat ff_rm_muxer = {
 473     .name              = "rm",
 474     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("RealMedia"),
 475     .mime_type         = "application/vnd.rn-realmedia",
 476     .extensions        = "rm,ra",
 477     .priv_data_size    = sizeof(RMMuxContext),
 478     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_AC3,
 479     .video_codec       = AV_CODEC_ID_RV10,
 480     .write_header      = rm_write_header,
 481     .write_packet      = rm_write_packet,
 482     .write_trailer     = rm_write_trailer,
 483     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){ ff_rm_codec_tags, 0 },
 484 };