libavformat/matroskaenc.c

   1 /*
   2  * Matroska file muxer
   3  * Copyright (c) 2007 David Conrad
   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 "avformat.h"
  23 #include "md5.h"
  24 #include "riff.h"
  25 #include "xiph.h"
  26 #include "matroska.h"
  27
  28 typedef struct mkv_seekhead_entry {
  29     unsigned int    elementid;
  30     uint64_t        segmentpos;
  31 } mkv_seekhead_entry;
  32
  33 typedef struct mkv_seekhead {
  34     offset_t                filepos;
  35     offset_t                segment_offset;     ///< the file offset to the beginning of the segment
  36     int                     reserved_size;      ///< -1 if appending to file
  37     int                     max_entries;
  38     mkv_seekhead_entry      *entries;
  39     int                     num_entries;
  40 } mkv_seekhead;
  41
  42 typedef struct {
  43     uint64_t        pts;
  44     int             tracknum;
  45     offset_t        cluster_pos;        ///< file offset of the cluster containing the block
  46 } mkv_cuepoint;
  47
  48 typedef struct {
  49     offset_t        segment_offset;
  50     mkv_cuepoint    *entries;
  51     int             num_entries;
  52 } mkv_cues;
  53
  54 typedef struct MatroskaMuxContext {
  55     offset_t        segment;
  56     offset_t        segment_offset;
  57     offset_t        segment_uid;
  58     offset_t        cluster;
  59     offset_t        cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
  60     uint64_t        cluster_pts;
  61     offset_t        duration_offset;
  62     uint64_t        duration;
  63     mkv_seekhead    *main_seekhead;
  64     mkv_seekhead    *cluster_seekhead;
  65     mkv_cues        *cues;
  66
  67     struct AVMD5    *md5_ctx;
  68 } MatroskaMuxContext;
  69
  70 static int ebml_id_size(unsigned int id)
  71 {
  72     return (av_log2(id+1)-1)/7+1;
  73 }
  74
  75 static void put_ebml_id(ByteIOContext *pb, unsigned int id)
  76 {
  77     int i = ebml_id_size(id);
  78     while (i--)
  79         put_byte(pb, id >> (i*8));
  80 }
  81
  82 /**
  83  * Write an EBML size meaning "unknown size"
  84  *
  85  * @param bytes The number of bytes the size should occupy. Maximum of 8.
  86  */
  87 static void put_ebml_size_unknown(ByteIOContext *pb, int bytes)
  88 {
  89     uint64_t value = 0;
  90     int i;
  91
  92     bytes = FFMIN(bytes, 8);
  93     for (i = 0; i < bytes*7 + 1; i++)
  94         value |= 1ULL << i;
  95     for (i = bytes-1; i >= 0; i--)
  96         put_byte(pb, value >> i*8);
  97 }
  98
  99 /**
 100  * Calculate how many bytes are needed to represent a given size in EBML
 101  */
 102 static int ebml_size_bytes(uint64_t size)
 103 {
 104     int bytes = 1;
 105     while ((size+1) >> bytes*7) bytes++;
 106     return bytes;
 107 }
 108
 109 /**
 110  * Write a size in EBML variable length format.
 111  *
 112  * @param bytes The number of bytes that need to be used to write the size.
 113  *              If zero, any number of bytes can be used.
 114  */
 115 static void put_ebml_size(ByteIOContext *pb, uint64_t size, int bytes)
 116 {
 117     int i, needed_bytes = ebml_size_bytes(size);
 118
 119     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
 120     // so write "unknown" size
 121     if (size >= (1ULL<<56)-1) {
 122         put_ebml_size_unknown(pb, 1);
 123         return;
 124     }
 125
 126     if (bytes == 0)
 127         // don't care how many bytes are used, so use the min
 128         bytes = needed_bytes;
 129     else if (needed_bytes > bytes) {
 130         // the bytes needed to write the given size would exceed the bytes
 131         // that we need to use, so write unknown size. This shouldn't happen.
 132         av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "Size of %llu needs %d bytes but only %d bytes reserved\n",
 133                size, needed_bytes, bytes);
 134         put_ebml_size_unknown(pb, bytes);
 135         return;
 136     }
 137
 138     size |= 1ULL << bytes*7;
 139     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 140         put_byte(pb, size >> i*8);
 141 }
 142
 143 static void put_ebml_uint(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
 144 {
 145     int i, bytes = 1;
 146     while (val >> bytes*8) bytes++;
 147
 148     put_ebml_id(pb, elementid);
 149     put_ebml_size(pb, bytes, 0);
 150     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
 151         put_byte(pb, val >> i*8);
 152 }
 153
 154 static void put_ebml_float(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
 155 {
 156     put_ebml_id(pb, elementid);
 157     put_ebml_size(pb, 8, 0);
 158     put_be64(pb, av_dbl2int(val));
 159 }
 160
 161 static void put_ebml_binary(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid,
 162                             const uint8_t *buf, int size)
 163 {
 164     put_ebml_id(pb, elementid);
 165     put_ebml_size(pb, size, 0);
 166     put_buffer(pb, buf, size);
 167 }
 168
 169 static void put_ebml_string(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, const char *str)
 170 {
 171     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
 172 }
 173
 174 /**
 175  * Writes a void element of a given size. Useful for reserving space in the file to be
 176  * written to later.
 177  *
 178  * @param size The amount of space to reserve, which must be at least 2.
 179  */
 180 static void put_ebml_void(ByteIOContext *pb, uint64_t size)
 181 {
 182     offset_t currentpos = url_ftell(pb);
 183
 184     if (size < 2)
 185         return;
 186
 187     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
 188     // we need to subtract the length needed to store the size from the size we need to reserve
 189     // so 2 cases, we use 8 bytes to store the size if possible, 1 byte otherwise
 190     if (size < 10)
 191         put_ebml_size(pb, size-1, 0);
 192     else
 193         put_ebml_size(pb, size-9, 8);
 194     url_fseek(pb, currentpos + size, SEEK_SET);
 195 }
 196
 197 static offset_t start_ebml_master(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid)
 198 {
 199     put_ebml_id(pb, elementid);
 200     // XXX: this always reserves the maximum needed space to store any size value
 201     // we should be smarter (additional parameter for expected size?)
 202     put_ebml_size_unknown(pb, 8);
 203     return url_ftell(pb);
 204 }
 205
 206 static void end_ebml_master(ByteIOContext *pb, offset_t start)
 207 {
 208     offset_t pos = url_ftell(pb);
 209
 210     url_fseek(pb, start - 8, SEEK_SET);
 211     put_ebml_size(pb, pos - start, 8);
 212     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
 213 }
 214
 215 static void put_xiph_size(ByteIOContext *pb, int size)
 216 {
 217     int i;
 218     for (i = 0; i < size / 255; i++)
 219         put_byte(pb, 255);
 220     put_byte(pb, size % 255);
 221 }
 222
 223 /**
 224  * Initialize a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 Matroska elements.
 225  * If a maximum number of elements is specified, enough space will be reserved at
 226  * the current file location to write a seek head of that size.
 227  *
 228  * @param segment_offset the absolute offset into the file that the segment begins
 229  * @param numelements the maximum number of elements that will be indexed by this
 230  *                    seek head, 0 if unlimited.
 231  */
 232 static mkv_seekhead * mkv_start_seekhead(ByteIOContext *pb, offset_t segment_offset, int numelements)
 233 {
 234     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
 235     if (new_seekhead == NULL)
 236         return NULL;
 237
 238     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
 239
 240     if (numelements > 0) {
 241         new_seekhead->filepos = url_ftell(pb);
 242         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID and size,
 243         // and 3 bytes to guarantee that an EBML void element will fit afterwards
 244         // XXX: 28 bytes right now because begin_ebml_master() reserves more than necessary
 245         new_seekhead->reserved_size = numelements * 28 + 13;
 246         new_seekhead->max_entries = numelements;
 247         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
 248     }
 249     return new_seekhead;
 250 }
 251
 252 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
 253 {
 254     mkv_seekhead_entry *entries = seekhead->entries;
 255     int new_entry = seekhead->num_entries;
 256
 257     // don't store more elements than we reserved space for
 258     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
 259         return -1;
 260
 261     entries = av_realloc(entries, (seekhead->num_entries + 1) * sizeof(mkv_seekhead_entry));
 262     if (entries == NULL)
 263         return -1;
 264
 265     entries[new_entry].elementid = elementid;
 266     entries[new_entry].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
 267
 268     seekhead->entries = entries;
 269     seekhead->num_entries++;
 270
 271     return 0;
 272 }
 273
 274 /**
 275  * Write the seek head to the file and free it. If a maximum number of elements was
 276  * specified to mkv_start_seekhead(), the seek head will be written at the location
 277  * reserved for it. Otherwise, it is written at the current location in the file.
 278  *
 279  * @return the file offset where the seekhead was written
 280  */
 281 static offset_t mkv_write_seekhead(ByteIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
 282 {
 283     offset_t metaseek, seekentry, currentpos;
 284     int i;
 285
 286     currentpos = url_ftell(pb);
 287
 288     if (seekhead->reserved_size > 0)
 289         url_fseek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET);
 290
 291     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD);
 292     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
 293         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
 294
 295         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY);
 296
 297         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
 298         put_ebml_size(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
 299         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
 300
 301         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
 302         end_ebml_master(pb, seekentry);
 303     }
 304     end_ebml_master(pb, metaseek);
 305
 306     if (seekhead->reserved_size > 0) {
 307         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - url_ftell(pb);
 308         put_ebml_void(pb, remaining);
 309         url_fseek(pb, currentpos, SEEK_SET);
 310
 311         currentpos = seekhead->filepos;
 312     }
 313     av_free(seekhead->entries);
 314     av_free(seekhead);
 315
 316     return currentpos;
 317 }
 318
 319 static mkv_cues * mkv_start_cues(offset_t segment_offset)
 320 {
 321     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
 322     if (cues == NULL)
 323         return NULL;
 324
 325     cues->segment_offset = segment_offset;
 326     return cues;
 327 }
 328
 329 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, AVPacket *pkt, offset_t cluster_pos)
 330 {
 331     mkv_cuepoint *entries = cues->entries;
 332     int new_entry = cues->num_entries;
 333
 334     entries = av_realloc(entries, (cues->num_entries + 1) * sizeof(mkv_cuepoint));
 335     if (entries == NULL)
 336         return -1;
 337
 338     entries[new_entry].pts = pkt->pts;
 339     entries[new_entry].tracknum = pkt->stream_index + 1;
 340     entries[new_entry].cluster_pos = cluster_pos - cues->segment_offset;
 341
 342     cues->entries = entries;
 343     cues->num_entries++;
 344     return 0;
 345 }
 346
 347 static offset_t mkv_write_cues(ByteIOContext *pb, mkv_cues *cues)
 348 {
 349     offset_t currentpos, cues_element;
 350     int i, j;
 351
 352     currentpos = url_ftell(pb);
 353     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES);
 354
 355     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
 356         offset_t cuepoint, track_positions;
 357         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
 358         uint64_t pts = entry->pts;
 359
 360         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY);
 361         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
 362
 363         // put all the entries from different tracks that have the exact same
 364         // timestamp into the same CuePoint
 365         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
 366             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION);
 367             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK          , entry[j].tracknum   );
 368             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION, entry[j].cluster_pos);
 369             end_ebml_master(pb, track_positions);
 370         }
 371         i += j - 1;
 372         end_ebml_master(pb, cuepoint);
 373     }
 374     end_ebml_master(pb, cues_element);
 375
 376     av_free(cues->entries);
 377     av_free(cues);
 378     return currentpos;
 379 }
 380
 381 static int put_xiph_codecpriv(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 382 {
 383     offset_t codecprivate;
 384     uint8_t *header_start[3];
 385     int header_len[3];
 386     int first_header_size;
 387     int j;
 388
 389     if (codec->codec_id == CODEC_ID_VORBIS)
 390         first_header_size = 30;
 391     else
 392         first_header_size = 42;
 393
 394     if (ff_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
 395                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
 396         av_log(codec, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
 397         return -1;
 398     }
 399
 400     codecprivate = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 401     put_byte(pb, 2);                    // number packets - 1
 402     for (j = 0; j < 2; j++) {
 403         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
 404     }
 405     for (j = 0; j < 3; j++)
 406         put_buffer(pb, header_start[j], header_len[j]);
 407     end_ebml_master(pb, codecprivate);
 408
 409     return 0;
 410 }
 411
 412 #define FLAC_STREAMINFO_SIZE 34
 413
 414 static int put_flac_codecpriv(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 415 {
 416     offset_t codecpriv = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 417
 418     // if the extradata_size is greater than FLAC_STREAMINFO_SIZE,
 419     // assume that it's in Matroska's format already
 420     if (codec->extradata_size < FLAC_STREAMINFO_SIZE) {
 421         av_log(codec, AV_LOG_ERROR, "Invalid FLAC extradata\n");
 422         return -1;
 423     } else if (codec->extradata_size == FLAC_STREAMINFO_SIZE) {
 424         // only the streaminfo packet
 425         put_byte(pb, 0);
 426         put_xiph_size(pb, codec->extradata_size);
 427         av_log(codec, AV_LOG_ERROR, "Only one packet\n");
 428     }
 429     put_buffer(pb, codec->extradata, codec->extradata_size);
 430     end_ebml_master(pb, codecpriv);
 431     return 0;
 432 }
 433
 434 static void get_aac_sample_rates(AVCodecContext *codec, int *sample_rate, int *output_sample_rate)
 435 {
 436     static const int aac_sample_rates[] = {
 437         96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000,
 438         24000, 22050, 16000, 12000, 11025,  8000,
 439     };
 440     int sri;
 441
 442     if (codec->extradata_size < 2) {
 443         av_log(codec, AV_LOG_WARNING, "no aac extradata, unable to determine sample rate\n");
 444         return;
 445     }
 446
 447     sri = ((codec->extradata[0] << 1) & 0xE) | (codec->extradata[1] >> 7);
 448     if (sri > 12) {
 449         av_log(codec, AV_LOG_WARNING, "aac samplerate index out of bounds\n");
 450         return;
 451     }
 452     *sample_rate = aac_sample_rates[sri];
 453
 454     // if sbr, get output sample rate as well
 455     if (codec->extradata_size == 5) {
 456         sri = (codec->extradata[4] >> 3) & 0xF;
 457         if (sri > 12) {
 458             av_log(codec, AV_LOG_WARNING, "aac output samplerate index out of bounds\n");
 459             return;
 460         }
 461         *output_sample_rate = aac_sample_rates[sri];
 462     }
 463 }
 464
 465 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
 466 {
 467     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 468     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 469     offset_t tracks;
 470     int i, j;
 471
 472     if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, url_ftell(pb)) < 0)
 473         return -1;
 474
 475     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS);
 476     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 477         AVStream *st = s->streams[i];
 478         AVCodecContext *codec = st->codec;
 479         offset_t subinfo, track;
 480         int native_id = 0;
 481         int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
 482         int sample_rate = codec->sample_rate;
 483         int output_sample_rate = 0;
 484
 485         if (codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)
 486             get_aac_sample_rates(codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
 487
 488         track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY);
 489         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER     , i + 1);
 490         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID        , i + 1);
 491         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
 492
 493         if (st->language[0])
 494             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, st->language);
 495         else
 496             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, "und");
 497
 498         // look for a codec id string specific to mkv to use, if none are found, use AVI codes
 499         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != CODEC_ID_NONE; j++) {
 500             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
 501                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
 502                 native_id = 1;
 503                 break;
 504             }
 505         }
 506
 507         if (native_id) {
 508             if (codec->codec_id == CODEC_ID_VORBIS || codec->codec_id == CODEC_ID_THEORA) {
 509                 if (put_xiph_codecpriv(pb, codec) < 0)
 510                     return -1;
 511             } else if (codec->codec_id == CODEC_ID_FLAC) {
 512                 if (put_flac_codecpriv(pb, codec) < 0)
 513                     return -1;
 514             } else if (codec->extradata_size) {
 515                 put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codec->extradata, codec->extradata_size);
 516             }
 517         }
 518
 519         switch (codec->codec_type) {
 520             case CODEC_TYPE_VIDEO:
 521                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
 522
 523                 if (!native_id) {
 524                     offset_t bmp_header;
 525                     // if there is no mkv-specific codec id, use VFW mode
 526                     if (!codec->codec_tag)
 527                         codec->codec_tag = codec_get_tag(codec_bmp_tags, codec->codec_id);
 528
 529                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, MATROSKA_CODEC_ID_VIDEO_VFW_FOURCC);
 530                     bmp_header = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 531                     put_bmp_header(pb, codec, codec_bmp_tags, 0);
 532                     end_ebml_master(pb, bmp_header);
 533                 }
 534                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO);
 535                 // XXX: interlace flag?
 536                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
 537                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
 538                 if (codec->sample_aspect_ratio.num) {
 539                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , codec->sample_aspect_ratio.num);
 540                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->sample_aspect_ratio.den);
 541                 }
 542                 end_ebml_master(pb, subinfo);
 543                 break;
 544
 545             case CODEC_TYPE_AUDIO:
 546                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
 547
 548                 if (!native_id) {
 549                     offset_t wav_header;
 550                     // no mkv-specific ID, use ACM mode
 551                     codec->codec_tag = codec_get_tag(codec_wav_tags, codec->codec_id);
 552                     if (!codec->codec_tag) {
 553                         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "no codec id found for stream %d", i);
 554                         return -1;
 555                     }
 556
 557                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, MATROSKA_CODEC_ID_AUDIO_ACM);
 558                     wav_header = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 559                     put_wav_header(pb, codec);
 560                     end_ebml_master(pb, wav_header);
 561                 }
 562                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO);
 563                 put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
 564                 put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
 565                 if (output_sample_rate)
 566                     put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
 567                 if (bit_depth)
 568                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
 569                 end_ebml_master(pb, subinfo);
 570                 break;
 571
 572                 case CODEC_TYPE_SUBTITLE:
 573                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE);
 574                     break;
 575             default:
 576                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio and video are supported for Matroska.");
 577                 break;
 578         }
 579         end_ebml_master(pb, track);
 580
 581         // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
 582         av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
 583     }
 584     end_ebml_master(pb, tracks);
 585     return 0;
 586 }
 587
 588 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
 589 {
 590     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 591     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 592     offset_t ebml_header, segment_info;
 593
 594     mkv->md5_ctx = av_mallocz(av_md5_size);
 595     av_md5_init(mkv->md5_ctx);
 596
 597     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER);
 598     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
 599     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
 600     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
 601     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
 602     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            ,  "matroska");
 603     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,           2);
 604     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
 605     end_ebml_master(pb, ebml_header);
 606
 607     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT);
 608     mkv->segment_offset = url_ftell(pb);
 609
 610     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each cluster, and
 611     // one at the beginning to point to all other level one elements (including the seek
 612     // head at the end of the file), which isn't more than 10 elements if we only write one
 613     // of each other currently defined level 1 element
 614     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
 615     mkv->cluster_seekhead = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 0);
 616
 617     if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, url_ftell(pb)) < 0)
 618         return -1;
 619
 620     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO);
 621     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
 622     if (strlen(s->title))
 623         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, s->title);
 624     if (!(s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 625         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , LIBAVFORMAT_IDENT);
 626         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
 627
 628         // reserve space to write the segment UID later
 629         mkv->segment_uid = url_ftell(pb);
 630         put_ebml_void(pb, 19);
 631     }
 632
 633     // reserve space for the duration
 634     mkv->duration = 0;
 635     mkv->duration_offset = url_ftell(pb);
 636     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
 637     end_ebml_master(pb, segment_info);
 638
 639     if (mkv_write_tracks(s) < 0)
 640         return -1;
 641
 642     if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->cluster_seekhead, MATROSKA_ID_CLUSTER, url_ftell(pb)) < 0)
 643         return -1;
 644
 645     mkv->cluster_pos = url_ftell(pb);
 646     mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER);
 647     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, 0);
 648     mkv->cluster_pts = 0;
 649
 650     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
 651     if (mkv->cues == NULL)
 652         return -1;
 653
 654     return 0;
 655 }
 656
 657 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
 658 {
 659     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 660     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 661
 662     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %llu, size %d, pts %lld, dts %lld, duration %d, flags %d\n",
 663            url_ftell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
 664     put_ebml_id(pb, blockid);
 665     put_ebml_size(pb, pkt->size + 4, 0);
 666     put_byte(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
 667     put_be16(pb, pkt->pts - mkv->cluster_pts);
 668     put_byte(pb, flags);
 669     put_buffer(pb, pkt->data, pkt->size);
 670 }
 671
 672 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 673 {
 674     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 675     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 676     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
 677     int keyframe = !!(pkt->flags & PKT_FLAG_KEY);
 678
 679     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec
 680     if (url_ftell(pb) > mkv->cluster_pos + 5*1024*1024 || pkt->pts > mkv->cluster_pts + 5000) {
 681         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Starting new cluster at offset %llu bytes, pts %llu\n", url_ftell(pb), pkt->pts);
 682         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
 683
 684         if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->cluster_seekhead, MATROSKA_ID_CLUSTER, url_ftell(pb)) < 0)
 685             return -1;
 686
 687         mkv->cluster_pos = url_ftell(pb);
 688         mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER);
 689         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, pkt->pts);
 690         mkv->cluster_pts = pkt->pts;
 691         av_md5_update(mkv->md5_ctx, pkt->data, FFMIN(200, pkt->size));
 692     }
 693
 694     if (codec->codec_type != CODEC_TYPE_SUBTITLE) {
 695         mkv_write_block(s, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
 696     } else {
 697         offset_t blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP);
 698         mkv_write_block(s, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
 699         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_DURATION, pkt->duration);
 700         end_ebml_master(pb, blockgroup);
 701     }
 702
 703     if (codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO && keyframe) {
 704         if (mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt, mkv->cluster_pos) < 0)
 705             return -1;
 706     }
 707
 708     mkv->duration = pkt->pts + pkt->duration;
 709     return 0;
 710 }
 711
 712 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
 713 {
 714     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 715     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 716     offset_t currentpos, second_seekhead, cuespos;
 717
 718     end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
 719
 720     cuespos = mkv_write_cues(pb, mkv->cues);
 721     second_seekhead = mkv_write_seekhead(pb, mkv->cluster_seekhead);
 722
 723     mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES    , cuespos);
 724     mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, second_seekhead);
 725     mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
 726
 727     // update the duration
 728     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %llu\n", mkv->duration);
 729     currentpos = url_ftell(pb);
 730     url_fseek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
 731     put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
 732
 733     // write the md5sum of some frames as the segment UID
 734     if (!(s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 735         uint8_t segment_uid[16];
 736         av_md5_final(mkv->md5_ctx, segment_uid);
 737         url_fseek(pb, mkv->segment_uid, SEEK_SET);
 738         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
 739     }
 740     url_fseek(pb, currentpos, SEEK_SET);
 741
 742     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
 743     av_free(mkv->md5_ctx);
 744     return 0;
 745 }
 746
 747 AVOutputFormat matroska_muxer = {
 748     "matroska",
 749     "Matroska File Format",
 750     "video/x-matroska",
 751     "mkv",
 752     sizeof(MatroskaMuxContext),
 753     CODEC_ID_MP2,
 754     CODEC_ID_MPEG4,
 755     mkv_write_header,
 756     mkv_write_packet,
 757     mkv_write_trailer,
 758     .codec_tag = (const AVCodecTag*[]){codec_bmp_tags, codec_wav_tags, 0},
 759     .subtitle_codec = CODEC_ID_TEXT,
 760 };
 761
 762 AVOutputFormat matroska_audio_muxer = {
 763     "matroska",
 764     "Matroska File Format",
 765     "audio/x-matroska",
 766     "mka",
 767     sizeof(MatroskaMuxContext),
 768     CODEC_ID_MP2,
 769     CODEC_ID_NONE,
 770     mkv_write_header,
 771     mkv_write_packet,
 772     mkv_write_trailer,
 773     .codec_tag = (const AVCodecTag*[]){codec_wav_tags, 0},
 774 };