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