Merge commit '1920382aa9f21d7ed1a3c2214990da8d2b067a92'
[ffmpeg.git] / libavformat / dashenc.c
1 /*
2  * MPEG-DASH ISO BMFF segmenter
3  * Copyright (c) 2014 Martin Storsjo
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 "config.h"
23 #if HAVE_UNISTD_H
24 #include <unistd.h>
25 #endif
26
27 #include "libavutil/avassert.h"
28 #include "libavutil/avstring.h"
29 #include "libavutil/intreadwrite.h"
30 #include "libavutil/mathematics.h"
31 #include "libavutil/opt.h"
32 #include "libavutil/rational.h"
33 #include "libavutil/time_internal.h"
34
35 #include "avc.h"
36 #include "avformat.h"
37 #include "avio_internal.h"
38 #include "internal.h"
39 #include "isom.h"
40 #include "os_support.h"
41 #include "url.h"
42
43 // See ISO/IEC 23009-1:2014 5.3.9.4.4
44 typedef enum {
45     DASH_TMPL_ID_UNDEFINED = -1,
46     DASH_TMPL_ID_ESCAPE,
47     DASH_TMPL_ID_REP_ID,
48     DASH_TMPL_ID_NUMBER,
49     DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH,
50     DASH_TMPL_ID_TIME,
51 } DASHTmplId;
52
53 typedef struct Segment {
54     char file[1024];
55     int64_t start_pos;
56     int range_length, index_length;
57     int64_t time;
58     int duration;
59     int n;
60 } Segment;
61
62 typedef struct OutputStream {
63     AVFormatContext *ctx;
64     int ctx_inited;
65     uint8_t iobuf[32768];
66     AVIOContext *out;
67     int packets_written;
68     char initfile[1024];
69     int64_t init_start_pos;
70     int init_range_length;
71     int nb_segments, segments_size, segment_index;
72     Segment **segments;
73     int64_t first_pts, start_pts, max_pts;
74     int64_t last_dts;
75     int bit_rate;
76     char bandwidth_str[64];
77
78     char codec_str[100];
79 } OutputStream;
80
81 typedef struct DASHContext {
82     const AVClass *class;  /* Class for private options. */
83     int window_size;
84     int extra_window_size;
85     int min_seg_duration;
86     int remove_at_exit;
87     int use_template;
88     int use_timeline;
89     int single_file;
90     OutputStream *streams;
91     int has_video, has_audio;
92     int64_t last_duration;
93     int64_t total_duration;
94     char availability_start_time[100];
95     char dirname[1024];
96     const char *single_file_name;
97     const char *init_seg_name;
98     const char *media_seg_name;
99     AVRational min_frame_rate, max_frame_rate;
100     int ambiguous_frame_rate;
101     const char *utc_timing_url;
102 } DASHContext;
103
104 static int dash_write(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size)
105 {
106     OutputStream *os = opaque;
107     if (os->out)
108         avio_write(os->out, buf, buf_size);
109     return buf_size;
110 }
111
112 // RFC 6381
113 static void set_codec_str(AVFormatContext *s, AVCodecParameters *par,
114                           char *str, int size)
115 {
116     const AVCodecTag *tags[2] = { NULL, NULL };
117     uint32_t tag;
118     if (par->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
119         tags[0] = ff_codec_movvideo_tags;
120     else if (par->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
121         tags[0] = ff_codec_movaudio_tags;
122     else
123         return;
124
125     tag = av_codec_get_tag(tags, par->codec_id);
126     if (!tag)
127         return;
128     if (size < 5)
129         return;
130
131     AV_WL32(str, tag);
132     str[4] = '\0';
133     if (!strcmp(str, "mp4a") || !strcmp(str, "mp4v")) {
134         uint32_t oti;
135         tags[0] = ff_mp4_obj_type;
136         oti = av_codec_get_tag(tags, par->codec_id);
137         if (oti)
138             av_strlcatf(str, size, ".%02"PRIx32, oti);
139         else
140             return;
141
142         if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'a')) {
143             if (par->extradata_size >= 2) {
144                 int aot = par->extradata[0] >> 3;
145                 if (aot == 31)
146                     aot = ((AV_RB16(par->extradata) >> 5) & 0x3f) + 32;
147                 av_strlcatf(str, size, ".%d", aot);
148             }
149         } else if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'v')) {
150             // Unimplemented, should output ProfileLevelIndication as a decimal number
151             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Incomplete RFC 6381 codec string for mp4v\n");
152         }
153     } else if (!strcmp(str, "avc1")) {
154         uint8_t *tmpbuf = NULL;
155         uint8_t *extradata = par->extradata;
156         int extradata_size = par->extradata_size;
157         if (!extradata_size)
158             return;
159         if (extradata[0] != 1) {
160             AVIOContext *pb;
161             if (avio_open_dyn_buf(&pb) < 0)
162                 return;
163             if (ff_isom_write_avcc(pb, extradata, extradata_size) < 0) {
164                 ffio_free_dyn_buf(&pb);
165                 return;
166             }
167             extradata_size = avio_close_dyn_buf(pb, &extradata);
168             tmpbuf = extradata;
169         }
170
171         if (extradata_size >= 4)
172             av_strlcatf(str, size, ".%02x%02x%02x",
173                         extradata[1], extradata[2], extradata[3]);
174         av_free(tmpbuf);
175     }
176 }
177
178 static void dash_free(AVFormatContext *s)
179 {
180     DASHContext *c = s->priv_data;
181     int i, j;
182     if (!c->streams)
183         return;
184     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
185         OutputStream *os = &c->streams[i];
186         if (os->ctx && os->ctx_inited)
187             av_write_trailer(os->ctx);
188         if (os->ctx && os->ctx->pb)
189             av_free(os->ctx->pb);
190         ff_format_io_close(s, &os->out);
191         if (os->ctx)
192             avformat_free_context(os->ctx);
193         for (j = 0; j < os->nb_segments; j++)
194             av_free(os->segments[j]);
195         av_free(os->segments);
196     }
197     av_freep(&c->streams);
198 }
199
200 static void output_segment_list(OutputStream *os, AVIOContext *out, DASHContext *c)
201 {
202     int i, start_index = 0, start_number = 1;
203     if (c->window_size) {
204         start_index  = FFMAX(os->nb_segments   - c->window_size, 0);
205         start_number = FFMAX(os->segment_index - c->window_size, 1);
206     }
207
208     if (c->use_template) {
209         int timescale = c->use_timeline ? os->ctx->streams[0]->time_base.den : AV_TIME_BASE;
210         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentTemplate timescale=\"%d\" ", timescale);
211         if (!c->use_timeline)
212             avio_printf(out, "duration=\"%"PRId64"\" ", c->last_duration);
213         avio_printf(out, "initialization=\"%s\" media=\"%s\" startNumber=\"%d\">\n", c->init_seg_name, c->media_seg_name, c->use_timeline ? start_number : 1);
214         if (c->use_timeline) {
215             int64_t cur_time = 0;
216             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentTimeline>\n");
217             for (i = start_index; i < os->nb_segments; ) {
218                 Segment *seg = os->segments[i];
219                 int repeat = 0;
220                 avio_printf(out, "\t\t\t\t\t\t<S ");
221                 if (i == start_index || seg->time != cur_time) {
222                     cur_time = seg->time;
223                     avio_printf(out, "t=\"%"PRId64"\" ", seg->time);
224                 }
225                 avio_printf(out, "d=\"%d\" ", seg->duration);
226                 while (i + repeat + 1 < os->nb_segments &&
227                        os->segments[i + repeat + 1]->duration == seg->duration &&
228                        os->segments[i + repeat + 1]->time == os->segments[i + repeat]->time + os->segments[i + repeat]->duration)
229                     repeat++;
230                 if (repeat > 0)
231                     avio_printf(out, "r=\"%d\" ", repeat);
232                 avio_printf(out, "/>\n");
233                 i += 1 + repeat;
234                 cur_time += (1 + repeat) * seg->duration;
235             }
236             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t</SegmentTimeline>\n");
237         }
238         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentTemplate>\n");
239     } else if (c->single_file) {
240         avio_printf(out, "\t\t\t\t<BaseURL>%s</BaseURL>\n", os->initfile);
241         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentList timescale=\"%d\" duration=\"%"PRId64"\" startNumber=\"%d\">\n", AV_TIME_BASE, c->last_duration, start_number);
242         avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<Initialization range=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" />\n", os->init_start_pos, os->init_start_pos + os->init_range_length - 1);
243         for (i = start_index; i < os->nb_segments; i++) {
244             Segment *seg = os->segments[i];
245             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentURL mediaRange=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" ", seg->start_pos, seg->start_pos + seg->range_length - 1);
246             if (seg->index_length)
247                 avio_printf(out, "indexRange=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" ", seg->start_pos, seg->start_pos + seg->index_length - 1);
248             avio_printf(out, "/>\n");
249         }
250         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentList>\n");
251     } else {
252         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentList timescale=\"%d\" duration=\"%"PRId64"\" startNumber=\"%d\">\n", AV_TIME_BASE, c->last_duration, start_number);
253         avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<Initialization sourceURL=\"%s\" />\n", os->initfile);
254         for (i = start_index; i < os->nb_segments; i++) {
255             Segment *seg = os->segments[i];
256             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentURL media=\"%s\" />\n", seg->file);
257         }
258         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentList>\n");
259     }
260 }
261
262 static DASHTmplId dash_read_tmpl_id(const char *identifier, char *format_tag,
263                                     size_t format_tag_size, const char **ptr) {
264     const char *next_ptr;
265     DASHTmplId id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
266
267     if (av_strstart(identifier, "$$", &next_ptr)) {
268         id_type = DASH_TMPL_ID_ESCAPE;
269         *ptr = next_ptr;
270     } else if (av_strstart(identifier, "$RepresentationID$", &next_ptr)) {
271         id_type = DASH_TMPL_ID_REP_ID;
272         // default to basic format, as $RepresentationID$ identifiers
273         // are not allowed to have custom format-tags.
274         av_strlcpy(format_tag, "%d", format_tag_size);
275         *ptr = next_ptr;
276     } else { // the following identifiers may have an explicit format_tag
277         if (av_strstart(identifier, "$Number", &next_ptr))
278             id_type = DASH_TMPL_ID_NUMBER;
279         else if (av_strstart(identifier, "$Bandwidth", &next_ptr))
280             id_type = DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH;
281         else if (av_strstart(identifier, "$Time", &next_ptr))
282             id_type = DASH_TMPL_ID_TIME;
283         else
284             id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
285
286         // next parse the dash format-tag and generate a c-string format tag
287         // (next_ptr now points at the first '%' at the beginning of the format-tag)
288         if (id_type != DASH_TMPL_ID_UNDEFINED) {
289             const char *number_format = (id_type == DASH_TMPL_ID_TIME) ? PRId64 : "d";
290             if (next_ptr[0] == '$') { // no dash format-tag
291                 snprintf(format_tag, format_tag_size, "%%%s", number_format);
292                 *ptr = &next_ptr[1];
293             } else {
294                 const char *width_ptr;
295                 // only tolerate single-digit width-field (i.e. up to 9-digit width)
296                 if (av_strstart(next_ptr, "%0", &width_ptr) &&
297                     av_isdigit(width_ptr[0]) &&
298                     av_strstart(&width_ptr[1], "d$", &next_ptr)) {
299                     // yes, we're using a format tag to build format_tag.
300                     snprintf(format_tag, format_tag_size, "%s%c%s", "%0", width_ptr[0], number_format);
301                     *ptr = next_ptr;
302                 } else {
303                     av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "Failed to parse format-tag beginning with %s. Expected either a "
304                                                  "closing '$' character or a format-string like '%%0[width]d', "
305                                                  "where width must be a single digit\n", next_ptr);
306                     id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
307                 }
308             }
309         }
310     }
311     return id_type;
312 }
313
314 static void dash_fill_tmpl_params(char *dst, size_t buffer_size,
315                                   const char *template, int rep_id,
316                                   int number, int bit_rate,
317                                   int64_t time) {
318     int dst_pos = 0;
319     const char *t_cur = template;
320     while (dst_pos < buffer_size - 1 && *t_cur) {
321         char format_tag[7]; // May be "%d", "%0Xd", or "%0Xlld" (for $Time$), where X is in [0-9]
322         int n = 0;
323         DASHTmplId id_type;
324         const char *t_next = strchr(t_cur, '$'); // copy over everything up to the first '$' character
325         if (t_next) {
326             int num_copy_bytes = FFMIN(t_next - t_cur, buffer_size - dst_pos - 1);
327             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, num_copy_bytes + 1);
328             // advance
329             dst_pos += num_copy_bytes;
330             t_cur = t_next;
331         } else { // no more DASH identifiers to substitute - just copy the rest over and break
332             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, buffer_size - dst_pos);
333             break;
334         }
335
336         if (dst_pos >= buffer_size - 1 || !*t_cur)
337             break;
338
339         // t_cur is now pointing to a '$' character
340         id_type = dash_read_tmpl_id(t_cur, format_tag, sizeof(format_tag), &t_next);
341         switch (id_type) {
342         case DASH_TMPL_ID_ESCAPE:
343             av_strlcpy(&dst[dst_pos], "$", 2);
344             n = 1;
345             break;
346         case DASH_TMPL_ID_REP_ID:
347             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, rep_id);
348             break;
349         case DASH_TMPL_ID_NUMBER:
350             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, number);
351             break;
352         case DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH:
353             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, bit_rate);
354             break;
355         case DASH_TMPL_ID_TIME:
356             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, time);
357             break;
358         case DASH_TMPL_ID_UNDEFINED:
359             // copy over one byte and advance
360             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, 2);
361             n = 1;
362             t_next = &t_cur[1];
363             break;
364         }
365         // t_next points just past the processed identifier
366         // n is the number of bytes that were attempted to be written to dst
367         // (may have failed to write all because buffer_size).
368
369         // advance
370         dst_pos += FFMIN(n, buffer_size - dst_pos - 1);
371         t_cur = t_next;
372     }
373 }
374
375 static char *xmlescape(const char *str) {
376     int outlen = strlen(str)*3/2 + 6;
377     char *out = av_realloc(NULL, outlen + 1);
378     int pos = 0;
379     if (!out)
380         return NULL;
381     for (; *str; str++) {
382         if (pos + 6 > outlen) {
383             char *tmp;
384             outlen = 2 * outlen + 6;
385             tmp = av_realloc(out, outlen + 1);
386             if (!tmp) {
387                 av_free(out);
388                 return NULL;
389             }
390             out = tmp;
391         }
392         if (*str == '&') {
393             memcpy(&out[pos], "&amp;", 5);
394             pos += 5;
395         } else if (*str == '<') {
396             memcpy(&out[pos], "&lt;", 4);
397             pos += 4;
398         } else if (*str == '>') {
399             memcpy(&out[pos], "&gt;", 4);
400             pos += 4;
401         } else if (*str == '\'') {
402             memcpy(&out[pos], "&apos;", 6);
403             pos += 6;
404         } else if (*str == '\"') {
405             memcpy(&out[pos], "&quot;", 6);
406             pos += 6;
407         } else {
408             out[pos++] = *str;
409         }
410     }
411     out[pos] = '\0';
412     return out;
413 }
414
415 static void write_time(AVIOContext *out, int64_t time)
416 {
417     int seconds = time / AV_TIME_BASE;
418     int fractions = time % AV_TIME_BASE;
419     int minutes = seconds / 60;
420     int hours = minutes / 60;
421     seconds %= 60;
422     minutes %= 60;
423     avio_printf(out, "PT");
424     if (hours)
425         avio_printf(out, "%dH", hours);
426     if (hours || minutes)
427         avio_printf(out, "%dM", minutes);
428     avio_printf(out, "%d.%dS", seconds, fractions / (AV_TIME_BASE / 10));
429 }
430
431 static void format_date_now(char *buf, int size)
432 {
433     time_t t = time(NULL);
434     struct tm *ptm, tmbuf;
435     ptm = gmtime_r(&t, &tmbuf);
436     if (ptm) {
437         if (!strftime(buf, size, "%Y-%m-%dT%H:%M:%SZ", ptm))
438             buf[0] = '\0';
439     }
440 }
441
442 static int write_manifest(AVFormatContext *s, int final)
443 {
444     DASHContext *c = s->priv_data;
445     AVIOContext *out;
446     char temp_filename[1024];
447     int ret, i, as_id = 0;
448     const char *proto = avio_find_protocol_name(s->filename);
449     int use_rename = proto && !strcmp(proto, "file");
450     static unsigned int warned_non_file = 0;
451     AVDictionaryEntry *title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
452
453     if (!use_rename && !warned_non_file++)
454         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Cannot use rename on non file protocol, this may lead to races and temporary partial files\n");
455
456     snprintf(temp_filename, sizeof(temp_filename), use_rename ? "%s.tmp" : "%s", s->filename);
457     ret = s->io_open(s, &out, temp_filename, AVIO_FLAG_WRITE, NULL);
458     if (ret < 0) {
459         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unable to open %s for writing\n", temp_filename);
460         return ret;
461     }
462     avio_printf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
463     avio_printf(out, "<MPD xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\"\n"
464                 "\txmlns=\"urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011\"\n"
465                 "\txmlns:xlink=\"http://www.w3.org/1999/xlink\"\n"
466                 "\txsi:schemaLocation=\"urn:mpeg:DASH:schema:MPD:2011 http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/MPEG-DASH_schema_files/DASH-MPD.xsd\"\n"
467                 "\tprofiles=\"urn:mpeg:dash:profile:isoff-live:2011\"\n"
468                 "\ttype=\"%s\"\n", final ? "static" : "dynamic");
469     if (final) {
470         avio_printf(out, "\tmediaPresentationDuration=\"");
471         write_time(out, c->total_duration);
472         avio_printf(out, "\"\n");
473     } else {
474         int64_t update_period = c->last_duration / AV_TIME_BASE;
475         char now_str[100];
476         if (c->use_template && !c->use_timeline)
477             update_period = 500;
478         avio_printf(out, "\tminimumUpdatePeriod=\"PT%"PRId64"S\"\n", update_period);
479         avio_printf(out, "\tsuggestedPresentationDelay=\"PT%"PRId64"S\"\n", c->last_duration / AV_TIME_BASE);
480         if (!c->availability_start_time[0] && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0) {
481             format_date_now(c->availability_start_time, sizeof(c->availability_start_time));
482         }
483         if (c->availability_start_time[0])
484             avio_printf(out, "\tavailabilityStartTime=\"%s\"\n", c->availability_start_time);
485         format_date_now(now_str, sizeof(now_str));
486         if (now_str[0])
487             avio_printf(out, "\tpublishTime=\"%s\"\n", now_str);
488         if (c->window_size && c->use_template) {
489             avio_printf(out, "\ttimeShiftBufferDepth=\"");
490             write_time(out, c->last_duration * c->window_size);
491             avio_printf(out, "\"\n");
492         }
493     }
494     avio_printf(out, "\tminBufferTime=\"");
495     write_time(out, c->last_duration * 2);
496     avio_printf(out, "\">\n");
497     avio_printf(out, "\t<ProgramInformation>\n");
498     if (title) {
499         char *escaped = xmlescape(title->value);
500         avio_printf(out, "\t\t<Title>%s</Title>\n", escaped);
501         av_free(escaped);
502     }
503     avio_printf(out, "\t</ProgramInformation>\n");
504     if (c->utc_timing_url)
505         avio_printf(out, "\t<UTCTiming schemeIdUri=\"urn:mpeg:dash:utc:http-xsdate:2014\" value=\"%s\"/>\n", c->utc_timing_url);
506
507     if (c->window_size && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0 && !c->use_template) {
508         OutputStream *os = &c->streams[0];
509         int start_index = FFMAX(os->nb_segments - c->window_size, 0);
510         int64_t start_time = av_rescale_q(os->segments[start_index]->time, s->streams[0]->time_base, AV_TIME_BASE_Q);
511         avio_printf(out, "\t<Period id=\"0\" start=\"");
512         write_time(out, start_time);
513         avio_printf(out, "\">\n");
514     } else {
515         avio_printf(out, "\t<Period id=\"0\" start=\"PT0.0S\">\n");
516     }
517
518     if (c->has_video) {
519         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet id=\"%d\" contentType=\"video\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\"", as_id++);
520         if (c->max_frame_rate.num && !c->ambiguous_frame_rate)
521             avio_printf(out, " %s=\"%d/%d\"", (av_cmp_q(c->min_frame_rate, c->max_frame_rate) < 0) ? "maxFrameRate" : "frameRate", c->max_frame_rate.num, c->max_frame_rate.den);
522         avio_printf(out, ">\n");
523
524         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
525             AVStream *st = s->streams[i];
526             OutputStream *os = &c->streams[i];
527
528             if (st->codecpar->codec_type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
529                 continue;
530
531             avio_printf(out, "\t\t\t<Representation id=\"%d\" mimeType=\"video/mp4\" codecs=\"%s\"%s width=\"%d\" height=\"%d\"", i, os->codec_str, os->bandwidth_str, st->codecpar->width, st->codecpar->height);
532             if (st->avg_frame_rate.num)
533                 avio_printf(out, " frameRate=\"%d/%d\"", st->avg_frame_rate.num, st->avg_frame_rate.den);
534             avio_printf(out, ">\n");
535
536             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
537             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
538         }
539         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
540     }
541     if (c->has_audio) {
542         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet id=\"%d\" contentType=\"audio\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\">\n", as_id++);
543         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
544             AVStream *st = s->streams[i];
545             OutputStream *os = &c->streams[i];
546
547             if (st->codecpar->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
548                 continue;
549
550             avio_printf(out, "\t\t\t<Representation id=\"%d\" mimeType=\"audio/mp4\" codecs=\"%s\"%s audioSamplingRate=\"%d\">\n", i, os->codec_str, os->bandwidth_str, st->codecpar->sample_rate);
551             avio_printf(out, "\t\t\t\t<AudioChannelConfiguration schemeIdUri=\"urn:mpeg:dash:23003:3:audio_channel_configuration:2011\" value=\"%d\" />\n", st->codecpar->channels);
552             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
553             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
554         }
555         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
556     }
557     avio_printf(out, "\t</Period>\n");
558     avio_printf(out, "</MPD>\n");
559     avio_flush(out);
560     ff_format_io_close(s, &out);
561
562     if (use_rename)
563         return avpriv_io_move(temp_filename, s->filename);
564
565     return 0;
566 }
567
568 static int set_bitrate(AVFormatContext *s)
569 {
570     DASHContext *c = s->priv_data;
571     int i;
572
573     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
574         OutputStream *os = &c->streams[i];
575
576         os->bit_rate = s->streams[i]->codecpar->bit_rate;
577         if (os->bit_rate) {
578             snprintf(os->bandwidth_str, sizeof(os->bandwidth_str),
579                      " bandwidth=\"%d\"", os->bit_rate);
580         } else {
581             int level = s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT ?
582                         AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING;
583             av_log(s, level, "No bit rate set for stream %d\n", i);
584             if (s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT)
585                 return AVERROR(EINVAL);
586         }
587     }
588
589     return 0;
590 }
591
592 static int dash_init(AVFormatContext *s)
593 {
594     DASHContext *c = s->priv_data;
595     int ret = 0, i;
596     AVOutputFormat *oformat;
597     char *ptr;
598     char basename[1024];
599
600     if (c->single_file_name)
601         c->single_file = 1;
602     if (c->single_file)
603         c->use_template = 0;
604     c->ambiguous_frame_rate = 0;
605
606     av_strlcpy(c->dirname, s->filename, sizeof(c->dirname));
607     ptr = strrchr(c->dirname, '/');
608     if (ptr) {
609         av_strlcpy(basename, &ptr[1], sizeof(basename));
610         ptr[1] = '\0';
611     } else {
612         c->dirname[0] = '\0';
613         av_strlcpy(basename, s->filename, sizeof(basename));
614     }
615
616     ptr = strrchr(basename, '.');
617     if (ptr)
618         *ptr = '\0';
619
620     oformat = av_guess_format("mp4", NULL, NULL);
621     if (!oformat)
622         return AVERROR_MUXER_NOT_FOUND;
623
624     c->streams = av_mallocz(sizeof(*c->streams) * s->nb_streams);
625     if (!c->streams)
626         return AVERROR(ENOMEM);
627
628     ret = set_bitrate(s);
629     if (ret < 0)
630         return ret;
631
632     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
633         OutputStream *os = &c->streams[i];
634         AVFormatContext *ctx;
635         AVStream *st;
636         AVDictionary *opts = NULL;
637         char filename[1024];
638
639         ctx = avformat_alloc_context();
640         if (!ctx)
641             return AVERROR(ENOMEM);
642         os->ctx = ctx;
643         ctx->oformat = oformat;
644         ctx->interrupt_callback = s->interrupt_callback;
645         ctx->opaque             = s->opaque;
646         ctx->io_close           = s->io_close;
647         ctx->io_open            = s->io_open;
648
649         if (!(st = avformat_new_stream(ctx, NULL)))
650             return AVERROR(ENOMEM);
651         avcodec_parameters_copy(st->codecpar, s->streams[i]->codecpar);
652         st->sample_aspect_ratio = s->streams[i]->sample_aspect_ratio;
653         st->time_base = s->streams[i]->time_base;
654         ctx->avoid_negative_ts = s->avoid_negative_ts;
655         ctx->flags = s->flags;
656
657         ctx->pb = avio_alloc_context(os->iobuf, sizeof(os->iobuf), AVIO_FLAG_WRITE, os, NULL, dash_write, NULL);
658         if (!ctx->pb)
659             return AVERROR(ENOMEM);
660
661         if (c->single_file) {
662             if (c->single_file_name)
663                 dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->single_file_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
664             else
665                 snprintf(os->initfile, sizeof(os->initfile), "%s-stream%d.m4s", basename, i);
666         } else {
667             dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->init_seg_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
668         }
669         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
670         ret = s->io_open(s, &os->out, filename, AVIO_FLAG_WRITE, NULL);
671         if (ret < 0)
672             return ret;
673         os->init_start_pos = 0;
674
675         av_dict_set(&opts, "movflags", "frag_custom+dash+delay_moov", 0);
676         if ((ret = avformat_init_output(ctx, &opts)) < 0)
677             return ret;
678         os->ctx_inited = 1;
679         avio_flush(ctx->pb);
680         av_dict_free(&opts);
681
682         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Representation %d init segment will be written to: %s\n", i, filename);
683
684         s->streams[i]->time_base = st->time_base;
685         // If the muxer wants to shift timestamps, request to have them shifted
686         // already before being handed to this muxer, so we don't have mismatches
687         // between the MPD and the actual segments.
688         s->avoid_negative_ts = ctx->avoid_negative_ts;
689         if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
690             AVRational avg_frame_rate = s->streams[i]->avg_frame_rate;
691             if (avg_frame_rate.num > 0) {
692                 if (av_cmp_q(avg_frame_rate, c->min_frame_rate) < 0)
693                     c->min_frame_rate = avg_frame_rate;
694                 if (av_cmp_q(c->max_frame_rate, avg_frame_rate) < 0)
695                     c->max_frame_rate = avg_frame_rate;
696             } else {
697                 c->ambiguous_frame_rate = 1;
698             }
699             c->has_video = 1;
700         } else if (st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
701             c->has_audio = 1;
702         }
703
704         set_codec_str(s, st->codecpar, os->codec_str, sizeof(os->codec_str));
705         os->first_pts = AV_NOPTS_VALUE;
706         os->max_pts = AV_NOPTS_VALUE;
707         os->last_dts = AV_NOPTS_VALUE;
708         os->segment_index = 1;
709     }
710
711     if (!c->has_video && c->min_seg_duration <= 0) {
712         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "no video stream and no min seg duration set\n");
713         return AVERROR(EINVAL);
714     }
715     return 0;
716 }
717
718 static int dash_write_header(AVFormatContext *s)
719 {
720     DASHContext *c = s->priv_data;
721     int i, ret;
722     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
723         OutputStream *os = &c->streams[i];
724         if ((ret = avformat_write_header(os->ctx, NULL)) < 0) {
725             dash_free(s);
726             return ret;
727         }
728     }
729     ret = write_manifest(s, 0);
730     if (!ret)
731         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Manifest written to: %s\n", s->filename);
732     return ret;
733 }
734
735 static int add_segment(OutputStream *os, const char *file,
736                        int64_t time, int duration,
737                        int64_t start_pos, int64_t range_length,
738                        int64_t index_length)
739 {
740     int err;
741     Segment *seg;
742     if (os->nb_segments >= os->segments_size) {
743         os->segments_size = (os->segments_size + 1) * 2;
744         if ((err = av_reallocp(&os->segments, sizeof(*os->segments) *
745                                os->segments_size)) < 0) {
746             os->segments_size = 0;
747             os->nb_segments = 0;
748             return err;
749         }
750     }
751     seg = av_mallocz(sizeof(*seg));
752     if (!seg)
753         return AVERROR(ENOMEM);
754     av_strlcpy(seg->file, file, sizeof(seg->file));
755     seg->time = time;
756     seg->duration = duration;
757     if (seg->time < 0) { // If pts<0, it is expected to be cut away with an edit list
758         seg->duration += seg->time;
759         seg->time = 0;
760     }
761     seg->start_pos = start_pos;
762     seg->range_length = range_length;
763     seg->index_length = index_length;
764     os->segments[os->nb_segments++] = seg;
765     os->segment_index++;
766     return 0;
767 }
768
769 static void write_styp(AVIOContext *pb)
770 {
771     avio_wb32(pb, 24);
772     ffio_wfourcc(pb, "styp");
773     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
774     avio_wb32(pb, 0); /* minor */
775     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
776     ffio_wfourcc(pb, "msix");
777 }
778
779 static void find_index_range(AVFormatContext *s, const char *full_path,
780                              int64_t pos, int *index_length)
781 {
782     uint8_t buf[8];
783     AVIOContext *pb;
784     int ret;
785
786     ret = s->io_open(s, &pb, full_path, AVIO_FLAG_READ, NULL);
787     if (ret < 0)
788         return;
789     if (avio_seek(pb, pos, SEEK_SET) != pos) {
790         ff_format_io_close(s, &pb);
791         return;
792     }
793     ret = avio_read(pb, buf, 8);
794     ff_format_io_close(s, &pb);
795     if (ret < 8)
796         return;
797     if (AV_RL32(&buf[4]) != MKTAG('s', 'i', 'd', 'x'))
798         return;
799     *index_length = AV_RB32(&buf[0]);
800 }
801
802 static int update_stream_extradata(AVFormatContext *s, OutputStream *os,
803                                    AVCodecParameters *par)
804 {
805     uint8_t *extradata;
806
807     if (os->ctx->streams[0]->codecpar->extradata_size || !par->extradata_size)
808         return 0;
809
810     extradata = av_malloc(par->extradata_size);
811
812     if (!extradata)
813         return AVERROR(ENOMEM);
814
815     memcpy(extradata, par->extradata, par->extradata_size);
816
817     os->ctx->streams[0]->codecpar->extradata = extradata;
818     os->ctx->streams[0]->codecpar->extradata_size = par->extradata_size;
819
820     set_codec_str(s, par, os->codec_str, sizeof(os->codec_str));
821
822     return 0;
823 }
824
825 static int dash_flush(AVFormatContext *s, int final, int stream)
826 {
827     DASHContext *c = s->priv_data;
828     int i, ret = 0;
829
830     const char *proto = avio_find_protocol_name(s->filename);
831     int use_rename = proto && !strcmp(proto, "file");
832
833     int cur_flush_segment_index = 0;
834     if (stream >= 0)
835         cur_flush_segment_index = c->streams[stream].segment_index;
836
837     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
838         OutputStream *os = &c->streams[i];
839         char filename[1024] = "", full_path[1024], temp_path[1024];
840         int64_t start_pos;
841         int range_length, index_length = 0;
842
843         if (!os->packets_written)
844             continue;
845
846         // Flush the single stream that got a keyframe right now.
847         // Flush all audio streams as well, in sync with video keyframes,
848         // but not the other video streams.
849         if (stream >= 0 && i != stream) {
850             if (s->streams[i]->codecpar->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
851                 continue;
852             // Make sure we don't flush audio streams multiple times, when
853             // all video streams are flushed one at a time.
854             if (c->has_video && os->segment_index > cur_flush_segment_index)
855                 continue;
856         }
857
858         if (!os->init_range_length) {
859             av_write_frame(os->ctx, NULL);
860             os->init_range_length = avio_tell(os->ctx->pb);
861             if (!c->single_file)
862                 ff_format_io_close(s, &os->out);
863         }
864
865         start_pos = avio_tell(os->ctx->pb);
866
867         if (!c->single_file) {
868             dash_fill_tmpl_params(filename, sizeof(filename), c->media_seg_name, i, os->segment_index, os->bit_rate, os->start_pts);
869             snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", c->dirname, filename);
870             snprintf(temp_path, sizeof(temp_path), use_rename ? "%s.tmp" : "%s", full_path);
871             ret = s->io_open(s, &os->out, temp_path, AVIO_FLAG_WRITE, NULL);
872             if (ret < 0)
873                 break;
874             write_styp(os->ctx->pb);
875         } else {
876             snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
877         }
878
879         av_write_frame(os->ctx, NULL);
880         avio_flush(os->ctx->pb);
881         os->packets_written = 0;
882
883         range_length = avio_tell(os->ctx->pb) - start_pos;
884         if (c->single_file) {
885             find_index_range(s, full_path, start_pos, &index_length);
886         } else {
887             ff_format_io_close(s, &os->out);
888
889             if (use_rename) {
890                 ret = avpriv_io_move(temp_path, full_path);
891                 if (ret < 0)
892                     break;
893             }
894         }
895         add_segment(os, filename, os->start_pts, os->max_pts - os->start_pts, start_pos, range_length, index_length);
896         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Representation %d media segment %d written to: %s\n", i, os->segment_index, full_path);
897     }
898
899     if (c->window_size || (final && c->remove_at_exit)) {
900         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
901             OutputStream *os = &c->streams[i];
902             int j;
903             int remove = os->nb_segments - c->window_size - c->extra_window_size;
904             if (final && c->remove_at_exit)
905                 remove = os->nb_segments;
906             if (remove > 0) {
907                 for (j = 0; j < remove; j++) {
908                     char filename[1024];
909                     snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->segments[j]->file);
910                     unlink(filename);
911                     av_free(os->segments[j]);
912                 }
913                 os->nb_segments -= remove;
914                 memmove(os->segments, os->segments + remove, os->nb_segments * sizeof(*os->segments));
915             }
916         }
917     }
918
919     if (ret >= 0)
920         ret = write_manifest(s, final);
921     return ret;
922 }
923
924 static int dash_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
925 {
926     DASHContext *c = s->priv_data;
927     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
928     OutputStream *os = &c->streams[pkt->stream_index];
929     int64_t seg_end_duration = (os->segment_index) * (int64_t) c->min_seg_duration;
930     int ret;
931
932     ret = update_stream_extradata(s, os, st->codecpar);
933     if (ret < 0)
934         return ret;
935
936     // Fill in a heuristic guess of the packet duration, if none is available.
937     // The mp4 muxer will do something similar (for the last packet in a fragment)
938     // if nothing is set (setting it for the other packets doesn't hurt).
939     // By setting a nonzero duration here, we can be sure that the mp4 muxer won't
940     // invoke its heuristic (this doesn't have to be identical to that algorithm),
941     // so that we know the exact timestamps of fragments.
942     if (!pkt->duration && os->last_dts != AV_NOPTS_VALUE)
943         pkt->duration = pkt->dts - os->last_dts;
944     os->last_dts = pkt->dts;
945
946     // If forcing the stream to start at 0, the mp4 muxer will set the start
947     // timestamps to 0. Do the same here, to avoid mismatches in duration/timestamps.
948     if (os->first_pts == AV_NOPTS_VALUE &&
949         s->avoid_negative_ts == AVFMT_AVOID_NEG_TS_MAKE_ZERO) {
950         pkt->pts -= pkt->dts;
951         pkt->dts  = 0;
952     }
953
954     if (os->first_pts == AV_NOPTS_VALUE)
955         os->first_pts = pkt->pts;
956
957     if ((!c->has_video || st->codecpar->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) &&
958         pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY && os->packets_written &&
959         av_compare_ts(pkt->pts - os->first_pts, st->time_base,
960                       seg_end_duration, AV_TIME_BASE_Q) >= 0) {
961         int64_t prev_duration = c->last_duration;
962
963         c->last_duration = av_rescale_q(pkt->pts - os->start_pts,
964                                         st->time_base,
965                                         AV_TIME_BASE_Q);
966         c->total_duration = av_rescale_q(pkt->pts - os->first_pts,
967                                          st->time_base,
968                                          AV_TIME_BASE_Q);
969
970         if ((!c->use_timeline || !c->use_template) && prev_duration) {
971             if (c->last_duration < prev_duration*9/10 ||
972                 c->last_duration > prev_duration*11/10) {
973                 av_log(s, AV_LOG_WARNING,
974                        "Segment durations differ too much, enable use_timeline "
975                        "and use_template, or keep a stricter keyframe interval\n");
976             }
977         }
978
979         if ((ret = dash_flush(s, 0, pkt->stream_index)) < 0)
980             return ret;
981     }
982
983     if (!os->packets_written) {
984         // If we wrote a previous segment, adjust the start time of the segment
985         // to the end of the previous one (which is the same as the mp4 muxer
986         // does). This avoids gaps in the timeline.
987         if (os->max_pts != AV_NOPTS_VALUE)
988             os->start_pts = os->max_pts;
989         else
990             os->start_pts = pkt->pts;
991     }
992     if (os->max_pts == AV_NOPTS_VALUE)
993         os->max_pts = pkt->pts + pkt->duration;
994     else
995         os->max_pts = FFMAX(os->max_pts, pkt->pts + pkt->duration);
996     os->packets_written++;
997     return ff_write_chained(os->ctx, 0, pkt, s, 0);
998 }
999
1000 static int dash_write_trailer(AVFormatContext *s)
1001 {
1002     DASHContext *c = s->priv_data;
1003
1004     set_bitrate(s);
1005
1006     if (s->nb_streams > 0) {
1007         OutputStream *os = &c->streams[0];
1008         // If no segments have been written so far, try to do a crude
1009         // guess of the segment duration
1010         if (!c->last_duration)
1011             c->last_duration = av_rescale_q(os->max_pts - os->start_pts,
1012                                             s->streams[0]->time_base,
1013                                             AV_TIME_BASE_Q);
1014         c->total_duration = av_rescale_q(os->max_pts - os->first_pts,
1015                                          s->streams[0]->time_base,
1016                                          AV_TIME_BASE_Q);
1017     }
1018     dash_flush(s, 1, -1);
1019
1020     if (c->remove_at_exit) {
1021         char filename[1024];
1022         int i;
1023         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1024             OutputStream *os = &c->streams[i];
1025             snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
1026             unlink(filename);
1027         }
1028         unlink(s->filename);
1029     }
1030
1031     return 0;
1032 }
1033
1034 static int dash_check_bitstream(struct AVFormatContext *s, const AVPacket *avpkt)
1035 {
1036     DASHContext *c = s->priv_data;
1037     OutputStream *os = &c->streams[avpkt->stream_index];
1038     AVFormatContext *oc = os->ctx;
1039     if (oc->oformat->check_bitstream) {
1040         int ret;
1041         AVPacket pkt = *avpkt;
1042         pkt.stream_index = 0;
1043         ret = oc->oformat->check_bitstream(oc, &pkt);
1044         if (ret == 1) {
1045             AVStream *st = s->streams[avpkt->stream_index];
1046             AVStream *ost = oc->streams[0];
1047             st->internal->bsfcs = ost->internal->bsfcs;
1048             st->internal->nb_bsfcs = ost->internal->nb_bsfcs;
1049             ost->internal->bsfcs = NULL;
1050             ost->internal->nb_bsfcs = 0;
1051         }
1052         return ret;
1053     }
1054     return 1;
1055 }
1056
1057 #define OFFSET(x) offsetof(DASHContext, x)
1058 #define E AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1059 static const AVOption options[] = {
1060     { "window_size", "number of segments kept in the manifest", OFFSET(window_size), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, E },
1061     { "extra_window_size", "number of segments kept outside of the manifest before removing from disk", OFFSET(extra_window_size), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 5 }, 0, INT_MAX, E },
1062     { "min_seg_duration", "minimum segment duration (in microseconds)", OFFSET(min_seg_duration), AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = 5000000 }, 0, INT_MAX, E },
1063     { "remove_at_exit", "remove all segments when finished", OFFSET(remove_at_exit), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
1064     { "use_template", "Use SegmentTemplate instead of SegmentList", OFFSET(use_template), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
1065     { "use_timeline", "Use SegmentTimeline in SegmentTemplate", OFFSET(use_timeline), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
1066     { "single_file", "Store all segments in one file, accessed using byte ranges", OFFSET(single_file), AV_OPT_TYPE_BOOL, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
1067     { "single_file_name", "DASH-templated name to be used for baseURL. Implies storing all segments in one file, accessed using byte ranges", OFFSET(single_file_name), AV_OPT_TYPE_STRING, { .str = NULL }, 0, 0, E },
1068     { "init_seg_name", "DASH-templated name to used for the initialization segment", OFFSET(init_seg_name), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "init-stream$RepresentationID$.m4s"}, 0, 0, E },
1069     { "media_seg_name", "DASH-templated name to used for the media segments", OFFSET(media_seg_name), AV_OPT_TYPE_STRING, {.str = "chunk-stream$RepresentationID$-$Number%05d$.m4s"}, 0, 0, E },
1070     { "utc_timing_url", "URL of the page that will return the UTC timestamp in ISO format", OFFSET(utc_timing_url), AV_OPT_TYPE_STRING, { 0 }, 0, 0, E },
1071     { NULL },
1072 };
1073
1074 static const AVClass dash_class = {
1075     .class_name = "dash muxer",
1076     .item_name  = av_default_item_name,
1077     .option     = options,
1078     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1079 };
1080
1081 AVOutputFormat ff_dash_muxer = {
1082     .name           = "dash",
1083     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DASH Muxer"),
1084     .priv_data_size = sizeof(DASHContext),
1085     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_AAC,
1086     .video_codec    = AV_CODEC_ID_H264,
1087     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_NOFILE | AVFMT_TS_NEGATIVE,
1088     .init           = dash_init,
1089     .write_header   = dash_write_header,
1090     .write_packet   = dash_write_packet,
1091     .write_trailer  = dash_write_trailer,
1092     .deinit         = dash_free,
1093     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []){ ff_mp4_obj_type, 0 },
1094     .check_bitstream = dash_check_bitstream,
1095     .priv_class     = &dash_class,
1096 };