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 "random.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        cluster;
  58     offset_t        cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
  59     uint64_t        cluster_pts;
  60     offset_t        duration_offset;
  61     uint64_t        duration;
  62     mkv_seekhead    *main_seekhead;
  63     mkv_seekhead    *cluster_seekhead;
  64     mkv_cues        *cues;
  65
  66     AVRandomState   rand_state;
  67 } MatroskaMuxContext;
  68
  69 static void put_ebml_id(ByteIOContext *pb, unsigned int id)
  70 {
  71     if (id >= 0x3fffff)
  72         put_byte(pb, id >> 24);
  73     if (id >= 0x7fff)
  74         put_byte(pb, id >> 16);
  75     if (id >= 0xff)
  76         put_byte(pb, id >> 8);
  77     put_byte(pb, id);
  78 }
  79
  80 static int ebml_id_size(unsigned int id)
  81 {
  82     return (av_log2(id+1)-1)/7+1;
  83 }
  84
  85 // XXX: test this thoroughly and get rid of minbytes hack (currently needed to
  86 // use up all of the space reserved in start_ebml_master)
  87 static void put_ebml_size(ByteIOContext *pb, uint64_t size, int minbytes)
  88 {
  89     int bytes = minbytes;
  90
  91     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
  92     // so write "unknown" size
  93     size = FFMIN(size, (1ULL<<56)-1);
  94
  95     while (size >> (bytes*7 + 7)) bytes++;
  96
  97     put_byte(pb, (0x80 >> bytes) | (size >> bytes*8));
  98     for (bytes -= 1; bytes >= 0; bytes--)
  99         put_byte(pb, size >> bytes*8);
 100 }
 101
 102 static void put_ebml_uint(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
 103 {
 104     int bytes = 1;
 105     while (val >> bytes*8) bytes++;
 106
 107     put_ebml_id(pb, elementid);
 108     put_ebml_size(pb, bytes, 0);
 109     for (bytes -= 1; bytes >= 0; bytes--)
 110         put_byte(pb, val >> bytes*8);
 111 }
 112
 113 static void put_ebml_float(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
 114 {
 115     put_ebml_id(pb, elementid);
 116     put_ebml_size(pb, 8, 0);
 117     put_be64(pb, av_dbl2int(val));
 118 }
 119
 120 static void put_ebml_binary(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid,
 121                             const uint8_t *buf, int size)
 122 {
 123     put_ebml_id(pb, elementid);
 124     put_ebml_size(pb, size, 0);
 125     put_buffer(pb, buf, size);
 126 }
 127
 128 static void put_ebml_string(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid, const char *str)
 129 {
 130     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
 131 }
 132
 133 // this reserves exactly the amount of space specified by size, which must be at least 2
 134 static void put_ebml_void(ByteIOContext *pb, uint64_t size)
 135 {
 136     offset_t currentpos = url_ftell(pb);
 137
 138     if (size < 2)
 139         return;
 140
 141     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
 142     // we need to subtract the length needed to store the size from the size we need to reserve
 143     // so 2 cases, we use 8 bytes to store the size if possible, 1 byte otherwise
 144     if (size < 10)
 145         put_ebml_size(pb, size-1, 0);
 146     else
 147         put_ebml_size(pb, size-9, 7);
 148     url_fseek(pb, currentpos + size, SEEK_SET);
 149 }
 150
 151 static offset_t start_ebml_master(ByteIOContext *pb, unsigned int elementid)
 152 {
 153     put_ebml_id(pb, elementid);
 154     // XXX: this always reserves the maximum needed space to store any size value
 155     // we should be smarter (additional parameter for expected size?)
 156     put_ebml_size(pb, (1ULL<<56)-1, 0);     // largest unknown size
 157     return url_ftell(pb);
 158 }
 159
 160 static void end_ebml_master(ByteIOContext *pb, offset_t start)
 161 {
 162     offset_t pos = url_ftell(pb);
 163
 164     url_fseek(pb, start - 8, SEEK_SET);
 165     put_ebml_size(pb, pos - start, 7);
 166     url_fseek(pb, pos, SEEK_SET);
 167 }
 168
 169 static void put_xiph_size(ByteIOContext *pb, int size)
 170 {
 171     int i;
 172     for (i = 0; i < size / 255; i++)
 173         put_byte(pb, 255);
 174     put_byte(pb, size % 255);
 175 }
 176
 177 // initializes a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 matroska elements
 178 // if numelements is greater than 0, it reserves enough space for that many elements
 179 // at the current file position and writes the seekhead there, otherwise the seekhead
 180 // will be appended to the file when end_mkv_seekhead() is called
 181 static mkv_seekhead * mkv_start_seekhead(ByteIOContext *pb, offset_t segment_offset, int numelements)
 182 {
 183     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
 184     if (new_seekhead == NULL)
 185         return NULL;
 186
 187     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
 188
 189     if (numelements > 0) {
 190         new_seekhead->filepos = url_ftell(pb);
 191         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID and size,
 192         // and 3 bytes to guarantee that an EBML void element will fit afterwards
 193         // XXX: 28 bytes right now because begin_ebml_master() reserves more than necessary
 194         new_seekhead->reserved_size = numelements * 28 + 13;
 195         new_seekhead->max_entries = numelements;
 196         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
 197     }
 198     return new_seekhead;
 199 }
 200
 201 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
 202 {
 203     mkv_seekhead_entry *entries = seekhead->entries;
 204     int new_entry = seekhead->num_entries;
 205
 206     // don't store more elements than we reserved space for
 207     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
 208         return -1;
 209
 210     entries = av_realloc(entries, (seekhead->num_entries + 1) * sizeof(mkv_seekhead_entry));
 211     if (entries == NULL)
 212         return -1;
 213
 214     entries[new_entry].elementid = elementid;
 215     entries[new_entry].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
 216
 217     seekhead->entries = entries;
 218     seekhead->num_entries++;
 219
 220     return 0;
 221 }
 222
 223 // returns the file offset where the seekhead was written and frees the seekhead
 224 static offset_t mkv_write_seekhead(ByteIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
 225 {
 226     offset_t metaseek, seekentry, currentpos;
 227     int i;
 228
 229     currentpos = url_ftell(pb);
 230
 231     if (seekhead->reserved_size > 0)
 232         url_fseek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET);
 233
 234     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD);
 235     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
 236         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
 237
 238         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY);
 239
 240         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
 241         put_ebml_size(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
 242         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
 243
 244         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
 245         end_ebml_master(pb, seekentry);
 246     }
 247     end_ebml_master(pb, metaseek);
 248
 249     if (seekhead->reserved_size > 0) {
 250         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - url_ftell(pb);
 251         put_ebml_void(pb, remaining);
 252         url_fseek(pb, currentpos, SEEK_SET);
 253
 254         currentpos = seekhead->filepos;
 255     }
 256     av_free(seekhead->entries);
 257     av_free(seekhead);
 258
 259     return currentpos;
 260 }
 261
 262 static mkv_cues * mkv_start_cues(offset_t segment_offset)
 263 {
 264     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
 265     if (cues == NULL)
 266         return NULL;
 267
 268     cues->segment_offset = segment_offset;
 269     return cues;
 270 }
 271
 272 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, AVPacket *pkt, offset_t cluster_pos)
 273 {
 274     mkv_cuepoint *entries = cues->entries;
 275     int new_entry = cues->num_entries;
 276
 277     entries = av_realloc(entries, (cues->num_entries + 1) * sizeof(mkv_cuepoint));
 278     if (entries == NULL)
 279         return -1;
 280
 281     entries[new_entry].pts = pkt->pts;
 282     entries[new_entry].tracknum = pkt->stream_index + 1;
 283     entries[new_entry].cluster_pos = cluster_pos - cues->segment_offset;
 284
 285     cues->entries = entries;
 286     cues->num_entries++;
 287     return 0;
 288 }
 289
 290 static offset_t mkv_write_cues(ByteIOContext *pb, mkv_cues *cues)
 291 {
 292     offset_t currentpos, cues_element;
 293     int i, j;
 294
 295     currentpos = url_ftell(pb);
 296     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES);
 297
 298     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
 299         offset_t cuepoint, track_positions;
 300         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
 301         uint64_t pts = entry->pts;
 302
 303         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY);
 304         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
 305
 306         // put all the entries from different tracks that have the exact same
 307         // timestamp into the same CuePoint
 308         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
 309             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION);
 310             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK          , entry[j].tracknum   );
 311             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION, entry[j].cluster_pos);
 312             end_ebml_master(pb, track_positions);
 313         }
 314         i += j - 1;
 315         end_ebml_master(pb, cuepoint);
 316     }
 317     end_ebml_master(pb, cues_element);
 318
 319     av_free(cues->entries);
 320     av_free(cues);
 321     return currentpos;
 322 }
 323
 324 static int put_xiph_codecpriv(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 325 {
 326     offset_t codecprivate;
 327     uint8_t *header_start[3];
 328     int header_len[3];
 329     int first_header_size;
 330     int j;
 331
 332     if (codec->codec_id == CODEC_ID_VORBIS)
 333         first_header_size = 30;
 334     else
 335         first_header_size = 42;
 336
 337     if (ff_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
 338                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
 339         av_log(codec, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
 340         return -1;
 341     }
 342
 343     codecprivate = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 344     put_byte(pb, 2);                    // number packets - 1
 345     for (j = 0; j < 2; j++) {
 346         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
 347     }
 348     for (j = 0; j < 3; j++)
 349         put_buffer(pb, header_start[j], header_len[j]);
 350     end_ebml_master(pb, codecprivate);
 351
 352     return 0;
 353 }
 354
 355 #define FLAC_STREAMINFO_SIZE 34
 356
 357 static int put_flac_codecpriv(ByteIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
 358 {
 359     offset_t codecpriv = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 360
 361     // if the extradata_size is greater than FLAC_STREAMINFO_SIZE,
 362     // assume that it's in Matroska's format already
 363     if (codec->extradata_size < FLAC_STREAMINFO_SIZE) {
 364         av_log(codec, AV_LOG_ERROR, "Invalid FLAC extradata\n");
 365         return -1;
 366     } else if (codec->extradata_size == FLAC_STREAMINFO_SIZE) {
 367         // only the streaminfo packet
 368         put_byte(pb, 0);
 369         put_xiph_size(pb, codec->extradata_size);
 370         av_log(codec, AV_LOG_ERROR, "Only one packet\n");
 371     }
 372     put_buffer(pb, codec->extradata, codec->extradata_size);
 373     end_ebml_master(pb, codecpriv);
 374     return 0;
 375 }
 376
 377 static void get_aac_sample_rates(AVCodecContext *codec, int *sample_rate, int *output_sample_rate)
 378 {
 379     static const int aac_sample_rates[] = {
 380         96000, 88200, 64000, 48000, 44100, 32000,
 381         24000, 22050, 16000, 12000, 11025,  8000,
 382     };
 383     int sri;
 384
 385     if (codec->extradata_size < 2) {
 386         av_log(codec, AV_LOG_WARNING, "no aac extradata, unable to determine sample rate\n");
 387         return;
 388     }
 389
 390     sri = ((codec->extradata[0] << 1) & 0xE) | (codec->extradata[1] >> 7);
 391     if (sri > 12) {
 392         av_log(codec, AV_LOG_WARNING, "aac samplerate index out of bounds\n");
 393         return;
 394     }
 395     *sample_rate = aac_sample_rates[sri];
 396
 397     // if sbr, get output sample rate as well
 398     if (codec->extradata_size == 5) {
 399         sri = (codec->extradata[4] >> 3) & 0xF;
 400         if (sri > 12) {
 401             av_log(codec, AV_LOG_WARNING, "aac output samplerate index out of bounds\n");
 402             return;
 403         }
 404         *output_sample_rate = aac_sample_rates[sri];
 405     }
 406 }
 407
 408 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
 409 {
 410     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 411     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 412     offset_t tracks;
 413     int i, j;
 414
 415     if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, url_ftell(pb)) < 0)
 416         return -1;
 417
 418     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS);
 419     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
 420         AVStream *st = s->streams[i];
 421         AVCodecContext *codec = st->codec;
 422         offset_t subinfo, track;
 423         int native_id = 0;
 424         int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
 425         int sample_rate = codec->sample_rate;
 426         int output_sample_rate = 0;
 427
 428         if (codec->codec_id == CODEC_ID_AAC)
 429             get_aac_sample_rates(codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
 430
 431         track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY);
 432         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER     , i + 1);
 433         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID        , i + 1);
 434         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
 435
 436         if (st->language[0])
 437             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, st->language);
 438
 439         // look for a codec id string specific to mkv to use, if none are found, use AVI codes
 440         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != CODEC_ID_NONE; j++) {
 441             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
 442                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
 443                 native_id = 1;
 444                 break;
 445             }
 446         }
 447
 448         if (native_id) {
 449             if (codec->codec_id == CODEC_ID_VORBIS || codec->codec_id == CODEC_ID_THEORA) {
 450                 if (put_xiph_codecpriv(pb, codec) < 0)
 451                     return -1;
 452             } else if (codec->codec_id == CODEC_ID_FLAC) {
 453                 if (put_flac_codecpriv(pb, codec) < 0)
 454                     return -1;
 455             } else if (codec->extradata_size) {
 456                 put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codec->extradata, codec->extradata_size);
 457             }
 458         }
 459
 460         switch (codec->codec_type) {
 461             case CODEC_TYPE_VIDEO:
 462                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
 463
 464                 if (!native_id) {
 465                     offset_t bmp_header;
 466                     // if there is no mkv-specific codec id, use VFW mode
 467                     if (!codec->codec_tag)
 468                         codec->codec_tag = codec_get_tag(codec_bmp_tags, codec->codec_id);
 469
 470                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, MATROSKA_CODEC_ID_VIDEO_VFW_FOURCC);
 471                     bmp_header = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 472                     put_bmp_header(pb, codec, codec_bmp_tags, 0);
 473                     end_ebml_master(pb, bmp_header);
 474                 }
 475                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO);
 476                 // XXX: interlace flag?
 477                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
 478                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
 479                 if (codec->sample_aspect_ratio.num) {
 480                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , codec->sample_aspect_ratio.num);
 481                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->sample_aspect_ratio.den);
 482                 }
 483                 end_ebml_master(pb, subinfo);
 484                 break;
 485
 486             case CODEC_TYPE_AUDIO:
 487                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
 488
 489                 if (!native_id) {
 490                     offset_t wav_header;
 491                     // no mkv-specific ID, use ACM mode
 492                     codec->codec_tag = codec_get_tag(codec_wav_tags, codec->codec_id);
 493                     if (!codec->codec_tag) {
 494                         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "no codec id found for stream %d", i);
 495                         return -1;
 496                     }
 497
 498                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, MATROSKA_CODEC_ID_AUDIO_ACM);
 499                     wav_header = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE);
 500                     put_wav_header(pb, codec);
 501                     end_ebml_master(pb, wav_header);
 502                 }
 503                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO);
 504                 put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
 505                 put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
 506                 if (output_sample_rate)
 507                     put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
 508                 if (bit_depth)
 509                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
 510                 end_ebml_master(pb, subinfo);
 511                 break;
 512
 513                 case CODEC_TYPE_SUBTITLE:
 514                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE);
 515                     break;
 516             default:
 517                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio and video are supported for Matroska.");
 518                 break;
 519         }
 520         end_ebml_master(pb, track);
 521
 522         // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
 523         av_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
 524     }
 525     end_ebml_master(pb, tracks);
 526     return 0;
 527 }
 528
 529 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
 530 {
 531     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 532     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 533     offset_t ebml_header, segment_info;
 534     int i;
 535
 536     av_init_random(av_gettime(), &mkv->rand_state);
 537
 538     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER);
 539     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
 540     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
 541     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
 542     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
 543     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            ,  "matroska");
 544     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,           2);
 545     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
 546     end_ebml_master(pb, ebml_header);
 547
 548     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT);
 549     mkv->segment_offset = url_ftell(pb);
 550
 551     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each cluster, and
 552     // one at the beginning to point to all other level one elements (including the seek
 553     // head at the end of the file), which isn't more than 10 elements if we only write one
 554     // of each other currently defined level 1 element
 555     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
 556     mkv->cluster_seekhead = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 0);
 557
 558     if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, url_ftell(pb)) < 0)
 559         return -1;
 560
 561     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO);
 562     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
 563     if (strlen(s->title))
 564         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, s->title);
 565     if (!(s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
 566         uint8_t segmentuid[16];
 567         for (i = 0; i < 16; i++)
 568             segmentuid[i] = av_random(&mkv->rand_state);
 569
 570         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , LIBAVFORMAT_IDENT);
 571         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
 572         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segmentuid,    16);
 573     }
 574
 575     // reserve space for the duration
 576     mkv->duration = 0;
 577     mkv->duration_offset = url_ftell(pb);
 578     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
 579     end_ebml_master(pb, segment_info);
 580
 581     if (mkv_write_tracks(s) < 0)
 582         return -1;
 583
 584     if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->cluster_seekhead, MATROSKA_ID_CLUSTER, url_ftell(pb)) < 0)
 585         return -1;
 586
 587     mkv->cluster_pos = url_ftell(pb);
 588     mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER);
 589     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, 0);
 590     mkv->cluster_pts = 0;
 591
 592     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
 593     if (mkv->cues == NULL)
 594         return -1;
 595
 596     return 0;
 597 }
 598
 599 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
 600 {
 601     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 602     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 603
 604     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %llu, size %d, pts %lld, dts %lld, duration %d, flags %d\n",
 605            url_ftell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
 606     put_ebml_id(pb, blockid);
 607     put_ebml_size(pb, pkt->size + 4, 0);
 608     put_byte(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
 609     put_be16(pb, pkt->pts - mkv->cluster_pts);
 610     put_byte(pb, flags);
 611     put_buffer(pb, pkt->data, pkt->size);
 612 }
 613
 614 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
 615 {
 616     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 617     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 618     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
 619     int keyframe = !!(pkt->flags & PKT_FLAG_KEY);
 620
 621     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec
 622     if (url_ftell(pb) > mkv->cluster + 5*1024*1024 || pkt->pts > mkv->cluster_pts + 5000) {
 623         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Starting new cluster at offset %llu bytes, pts %llu\n", url_ftell(pb), pkt->pts);
 624         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
 625
 626         if (mkv_add_seekhead_entry(mkv->cluster_seekhead, MATROSKA_ID_CLUSTER, url_ftell(pb)) < 0)
 627             return -1;
 628
 629         mkv->cluster_pos = url_ftell(pb);
 630         mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER);
 631         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, pkt->pts);
 632         mkv->cluster_pts = pkt->pts;
 633     }
 634
 635     if (codec->codec_type != CODEC_TYPE_SUBTITLE) {
 636         mkv_write_block(s, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
 637     } else {
 638         offset_t blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP);
 639         mkv_write_block(s, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
 640         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_DURATION, pkt->duration);
 641         end_ebml_master(pb, blockgroup);
 642     }
 643
 644     if (codec->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO && keyframe) {
 645         if (mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt, mkv->cluster_pos) < 0)
 646             return -1;
 647     }
 648
 649     mkv->duration = pkt->pts + pkt->duration;
 650     return 0;
 651 }
 652
 653 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
 654 {
 655     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
 656     ByteIOContext *pb = &s->pb;
 657     offset_t currentpos, second_seekhead, cuespos;
 658
 659     end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
 660
 661     cuespos = mkv_write_cues(pb, mkv->cues);
 662     second_seekhead = mkv_write_seekhead(pb, mkv->cluster_seekhead);
 663
 664     mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES    , cuespos);
 665     mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, second_seekhead);
 666     mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
 667
 668     // update the duration
 669     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %llu\n", mkv->duration);
 670     currentpos = url_ftell(pb);
 671     url_fseek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
 672     put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
 673     url_fseek(pb, currentpos, SEEK_SET);
 674
 675     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
 676     return 0;
 677 }
 678
 679 AVOutputFormat matroska_muxer = {
 680     "matroska",
 681     "Matroska File Format",
 682     "video/x-matroska",
 683     "mkv",
 684     sizeof(MatroskaMuxContext),
 685     CODEC_ID_MP2,
 686     CODEC_ID_MPEG4,
 687     mkv_write_header,
 688     mkv_write_packet,
 689     mkv_write_trailer,
 690     .codec_tag = (const AVCodecTag*[]){codec_bmp_tags, codec_wav_tags, 0},
 691 };