avformat/riffdec: Initialize bitrate
[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     URLContext *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 } DASHContext;
102
103 static int dash_write(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size)
104 {
105     OutputStream *os = opaque;
106     if (os->out)
107         ffurl_write(os->out, buf, buf_size);
108     return buf_size;
109 }
110
111 // RFC 6381
112 static void set_codec_str(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec,
113                           char *str, int size)
114 {
115     const AVCodecTag *tags[2] = { NULL, NULL };
116     uint32_t tag;
117     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
118         tags[0] = ff_codec_movvideo_tags;
119     else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
120         tags[0] = ff_codec_movaudio_tags;
121     else
122         return;
123
124     tag = av_codec_get_tag(tags, codec->codec_id);
125     if (!tag)
126         return;
127     if (size < 5)
128         return;
129
130     AV_WL32(str, tag);
131     str[4] = '\0';
132     if (!strcmp(str, "mp4a") || !strcmp(str, "mp4v")) {
133         uint32_t oti;
134         tags[0] = ff_mp4_obj_type;
135         oti = av_codec_get_tag(tags, codec->codec_id);
136         if (oti)
137             av_strlcatf(str, size, ".%02x", oti);
138         else
139             return;
140
141         if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'a')) {
142             if (codec->extradata_size >= 2) {
143                 int aot = codec->extradata[0] >> 3;
144                 if (aot == 31)
145                     aot = ((AV_RB16(codec->extradata) >> 5) & 0x3f) + 32;
146                 av_strlcatf(str, size, ".%d", aot);
147             }
148         } else if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'v')) {
149             // Unimplemented, should output ProfileLevelIndication as a decimal number
150             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Incomplete RFC 6381 codec string for mp4v\n");
151         }
152     } else if (!strcmp(str, "avc1")) {
153         uint8_t *tmpbuf = NULL;
154         uint8_t *extradata = codec->extradata;
155         int extradata_size = codec->extradata_size;
156         if (!extradata_size)
157             return;
158         if (extradata[0] != 1) {
159             AVIOContext *pb;
160             if (avio_open_dyn_buf(&pb) < 0)
161                 return;
162             if (ff_isom_write_avcc(pb, extradata, extradata_size) < 0) {
163                 ffio_free_dyn_buf(&pb);
164                 return;
165             }
166             extradata_size = avio_close_dyn_buf(pb, &extradata);
167             tmpbuf = extradata;
168         }
169
170         if (extradata_size >= 4)
171             av_strlcatf(str, size, ".%02x%02x%02x",
172                         extradata[1], extradata[2], extradata[3]);
173         av_free(tmpbuf);
174     }
175 }
176
177 static void dash_free(AVFormatContext *s)
178 {
179     DASHContext *c = s->priv_data;
180     int i, j;
181     if (!c->streams)
182         return;
183     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
184         OutputStream *os = &c->streams[i];
185         if (os->ctx && os->ctx_inited)
186             av_write_trailer(os->ctx);
187         if (os->ctx && os->ctx->pb)
188             av_free(os->ctx->pb);
189         ffurl_close(os->out);
190         os->out =  NULL;
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:%S", 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;
448     AVDictionaryEntry *title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
449
450     snprintf(temp_filename, sizeof(temp_filename), "%s.tmp", s->filename);
451     ret = avio_open2(&out, temp_filename, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
452     if (ret < 0) {
453         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unable to open %s for writing\n", temp_filename);
454         return ret;
455     }
456     avio_printf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
457     avio_printf(out, "<MPD xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\"\n"
458                 "\txmlns=\"urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011\"\n"
459                 "\txmlns:xlink=\"http://www.w3.org/1999/xlink\"\n"
460                 "\txsi:schemaLocation=\"urn:mpeg:DASH:schema:MPD:2011 http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/MPEG-DASH_schema_files/DASH-MPD.xsd\"\n"
461                 "\tprofiles=\"urn:mpeg:dash:profile:isoff-live:2011\"\n"
462                 "\ttype=\"%s\"\n", final ? "static" : "dynamic");
463     if (final) {
464         avio_printf(out, "\tmediaPresentationDuration=\"");
465         write_time(out, c->total_duration);
466         avio_printf(out, "\"\n");
467     } else {
468         int64_t update_period = c->last_duration / AV_TIME_BASE;
469         char now_str[100];
470         if (c->use_template && !c->use_timeline)
471             update_period = 500;
472         avio_printf(out, "\tminimumUpdatePeriod=\"PT%"PRId64"S\"\n", update_period);
473         avio_printf(out, "\tsuggestedPresentationDelay=\"PT%"PRId64"S\"\n", c->last_duration / AV_TIME_BASE);
474         if (!c->availability_start_time[0] && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0) {
475             format_date_now(c->availability_start_time, sizeof(c->availability_start_time));
476         }
477         if (c->availability_start_time[0])
478             avio_printf(out, "\tavailabilityStartTime=\"%s\"\n", c->availability_start_time);
479         format_date_now(now_str, sizeof(now_str));
480         if (now_str[0])
481             avio_printf(out, "\tpublishTime=\"%s\"\n", now_str);
482         if (c->window_size && c->use_template) {
483             avio_printf(out, "\ttimeShiftBufferDepth=\"");
484             write_time(out, c->last_duration * c->window_size);
485             avio_printf(out, "\"\n");
486         }
487     }
488     avio_printf(out, "\tminBufferTime=\"");
489     write_time(out, c->last_duration);
490     avio_printf(out, "\">\n");
491     avio_printf(out, "\t<ProgramInformation>\n");
492     if (title) {
493         char *escaped = xmlescape(title->value);
494         avio_printf(out, "\t\t<Title>%s</Title>\n", escaped);
495         av_free(escaped);
496     }
497     avio_printf(out, "\t</ProgramInformation>\n");
498     if (c->window_size && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0 && !c->use_template) {
499         OutputStream *os = &c->streams[0];
500         int start_index = FFMAX(os->nb_segments - c->window_size, 0);
501         int64_t start_time = av_rescale_q(os->segments[start_index]->time, s->streams[0]->time_base, AV_TIME_BASE_Q);
502         avio_printf(out, "\t<Period start=\"");
503         write_time(out, start_time);
504         avio_printf(out, "\">\n");
505     } else {
506         avio_printf(out, "\t<Period start=\"PT0.0S\">\n");
507     }
508
509     if (c->has_video) {
510         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet contentType=\"video\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\"");
511         if (c->max_frame_rate.num && !c->ambiguous_frame_rate)
512             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);
513         avio_printf(out, ">\n");
514
515         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
516             AVStream *st = s->streams[i];
517             OutputStream *os = &c->streams[i];
518
519             if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
520                 continue;
521
522             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->codec->width, st->codec->height);
523             if (st->avg_frame_rate.num)
524                 avio_printf(out, " frameRate=\"%d/%d\"", st->avg_frame_rate.num, st->avg_frame_rate.den);
525             avio_printf(out, ">\n");
526
527             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
528             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
529         }
530         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
531     }
532     if (c->has_audio) {
533         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet contentType=\"audio\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\">\n");
534         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
535             AVStream *st = s->streams[i];
536             OutputStream *os = &c->streams[i];
537
538             if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
539                 continue;
540
541             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->codec->sample_rate);
542             avio_printf(out, "\t\t\t\t<AudioChannelConfiguration schemeIdUri=\"urn:mpeg:dash:23003:3:audio_channel_configuration:2011\" value=\"%d\" />\n", st->codec->channels);
543             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
544             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
545         }
546         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
547     }
548     avio_printf(out, "\t</Period>\n");
549     avio_printf(out, "</MPD>\n");
550     avio_flush(out);
551     avio_close(out);
552     return ff_rename(temp_filename, s->filename, s);
553 }
554
555 static int dash_write_header(AVFormatContext *s)
556 {
557     DASHContext *c = s->priv_data;
558     int ret = 0, i;
559     AVOutputFormat *oformat;
560     char *ptr;
561     char basename[1024];
562
563     if (c->single_file_name)
564         c->single_file = 1;
565     if (c->single_file)
566         c->use_template = 0;
567     c->ambiguous_frame_rate = 0;
568
569     av_strlcpy(c->dirname, s->filename, sizeof(c->dirname));
570     ptr = strrchr(c->dirname, '/');
571     if (ptr) {
572         av_strlcpy(basename, &ptr[1], sizeof(basename));
573         ptr[1] = '\0';
574     } else {
575         c->dirname[0] = '\0';
576         av_strlcpy(basename, s->filename, sizeof(basename));
577     }
578
579     ptr = strrchr(basename, '.');
580     if (ptr)
581         *ptr = '\0';
582
583     oformat = av_guess_format("mp4", NULL, NULL);
584     if (!oformat) {
585         ret = AVERROR_MUXER_NOT_FOUND;
586         goto fail;
587     }
588
589     c->streams = av_mallocz(sizeof(*c->streams) * s->nb_streams);
590     if (!c->streams) {
591         ret = AVERROR(ENOMEM);
592         goto fail;
593     }
594
595     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
596         OutputStream *os = &c->streams[i];
597         AVFormatContext *ctx;
598         AVStream *st;
599         AVDictionary *opts = NULL;
600         char filename[1024];
601
602         os->bit_rate = s->streams[i]->codec->bit_rate ?
603                        s->streams[i]->codec->bit_rate :
604                        s->streams[i]->codec->rc_max_rate;
605         if (os->bit_rate) {
606             snprintf(os->bandwidth_str, sizeof(os->bandwidth_str),
607                      " bandwidth=\"%d\"", os->bit_rate);
608         } else {
609             int level = s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT ?
610                         AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING;
611             av_log(s, level, "No bit rate set for stream %d\n", i);
612             if (s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT) {
613                 ret = AVERROR(EINVAL);
614                 goto fail;
615             }
616         }
617
618         ctx = avformat_alloc_context();
619         if (!ctx) {
620             ret = AVERROR(ENOMEM);
621             goto fail;
622         }
623         os->ctx = ctx;
624         ctx->oformat = oformat;
625         ctx->interrupt_callback = s->interrupt_callback;
626
627         if (!(st = avformat_new_stream(ctx, NULL))) {
628             ret = AVERROR(ENOMEM);
629             goto fail;
630         }
631         avcodec_copy_context(st->codec, s->streams[i]->codec);
632         st->sample_aspect_ratio = s->streams[i]->sample_aspect_ratio;
633         st->time_base = s->streams[i]->time_base;
634         ctx->avoid_negative_ts = s->avoid_negative_ts;
635
636         ctx->pb = avio_alloc_context(os->iobuf, sizeof(os->iobuf), AVIO_FLAG_WRITE, os, NULL, dash_write, NULL);
637         if (!ctx->pb) {
638             ret = AVERROR(ENOMEM);
639             goto fail;
640         }
641
642         if (c->single_file) {
643             if (c->single_file_name)
644                 dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->single_file_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
645             else
646                 snprintf(os->initfile, sizeof(os->initfile), "%s-stream%d.m4s", basename, i);
647         } else {
648             dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->init_seg_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
649         }
650         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
651         ret = ffurl_open(&os->out, filename, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
652         if (ret < 0)
653             goto fail;
654         os->init_start_pos = 0;
655
656         av_dict_set(&opts, "movflags", "frag_custom+dash+delay_moov", 0);
657         if ((ret = avformat_write_header(ctx, &opts)) < 0) {
658              goto fail;
659         }
660         os->ctx_inited = 1;
661         avio_flush(ctx->pb);
662         av_dict_free(&opts);
663
664         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Representation %d init segment will be written to: %s\n", i, filename);
665
666         s->streams[i]->time_base = st->time_base;
667         // If the muxer wants to shift timestamps, request to have them shifted
668         // already before being handed to this muxer, so we don't have mismatches
669         // between the MPD and the actual segments.
670         s->avoid_negative_ts = ctx->avoid_negative_ts;
671         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
672             AVRational avg_frame_rate = s->streams[i]->avg_frame_rate;
673             if (avg_frame_rate.num > 0) {
674                 if (av_cmp_q(avg_frame_rate, c->min_frame_rate) < 0)
675                     c->min_frame_rate = avg_frame_rate;
676                 if (av_cmp_q(c->max_frame_rate, avg_frame_rate) < 0)
677                     c->max_frame_rate = avg_frame_rate;
678             } else {
679                 c->ambiguous_frame_rate = 1;
680             }
681             c->has_video = 1;
682         } else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
683             c->has_audio = 1;
684         }
685
686         set_codec_str(s, st->codec, os->codec_str, sizeof(os->codec_str));
687         os->first_pts = AV_NOPTS_VALUE;
688         os->max_pts = AV_NOPTS_VALUE;
689         os->last_dts = AV_NOPTS_VALUE;
690         os->segment_index = 1;
691     }
692
693     if (!c->has_video && c->min_seg_duration <= 0) {
694         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "no video stream and no min seg duration set\n");
695         ret = AVERROR(EINVAL);
696     }
697     ret = write_manifest(s, 0);
698     if (!ret)
699         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Manifest written to: %s\n", s->filename);
700
701 fail:
702     if (ret)
703         dash_free(s);
704     return ret;
705 }
706
707 static int add_segment(OutputStream *os, const char *file,
708                        int64_t time, int duration,
709                        int64_t start_pos, int64_t range_length,
710                        int64_t index_length)
711 {
712     int err;
713     Segment *seg;
714     if (os->nb_segments >= os->segments_size) {
715         os->segments_size = (os->segments_size + 1) * 2;
716         if ((err = av_reallocp(&os->segments, sizeof(*os->segments) *
717                                os->segments_size)) < 0) {
718             os->segments_size = 0;
719             os->nb_segments = 0;
720             return err;
721         }
722     }
723     seg = av_mallocz(sizeof(*seg));
724     if (!seg)
725         return AVERROR(ENOMEM);
726     av_strlcpy(seg->file, file, sizeof(seg->file));
727     seg->time = time;
728     seg->duration = duration;
729     if (seg->time < 0) { // If pts<0, it is expected to be cut away with an edit list
730         seg->duration += seg->time;
731         seg->time = 0;
732     }
733     seg->start_pos = start_pos;
734     seg->range_length = range_length;
735     seg->index_length = index_length;
736     os->segments[os->nb_segments++] = seg;
737     os->segment_index++;
738     return 0;
739 }
740
741 static void write_styp(AVIOContext *pb)
742 {
743     avio_wb32(pb, 24);
744     ffio_wfourcc(pb, "styp");
745     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
746     avio_wb32(pb, 0); /* minor */
747     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
748     ffio_wfourcc(pb, "msix");
749 }
750
751 static void find_index_range(AVFormatContext *s, const char *full_path,
752                              int64_t pos, int *index_length)
753 {
754     uint8_t buf[8];
755     URLContext *fd;
756     int ret;
757
758     ret = ffurl_open(&fd, full_path, AVIO_FLAG_READ, &s->interrupt_callback, NULL);
759     if (ret < 0)
760         return;
761     if (ffurl_seek(fd, pos, SEEK_SET) != pos) {
762         ffurl_close(fd);
763         return;
764     }
765     ret = ffurl_read(fd, buf, 8);
766     ffurl_close(fd);
767     if (ret < 8)
768         return;
769     if (AV_RL32(&buf[4]) != MKTAG('s', 'i', 'd', 'x'))
770         return;
771     *index_length = AV_RB32(&buf[0]);
772 }
773
774 static int update_stream_extradata(AVFormatContext *s, OutputStream *os,
775                                    AVCodecContext *codec)
776 {
777     uint8_t *extradata;
778
779     if (os->ctx->streams[0]->codec->extradata_size || !codec->extradata_size)
780         return 0;
781
782     extradata = av_malloc(codec->extradata_size);
783
784     if (!extradata)
785         return AVERROR(ENOMEM);
786
787     memcpy(extradata, codec->extradata, codec->extradata_size);
788
789     os->ctx->streams[0]->codec->extradata = extradata;
790     os->ctx->streams[0]->codec->extradata_size = codec->extradata_size;
791
792     set_codec_str(s, codec, os->codec_str, sizeof(os->codec_str));
793
794     return 0;
795 }
796
797 static int dash_flush(AVFormatContext *s, int final, int stream)
798 {
799     DASHContext *c = s->priv_data;
800     int i, ret = 0;
801     int cur_flush_segment_index = 0;
802     if (stream >= 0)
803         cur_flush_segment_index = c->streams[stream].segment_index;
804
805     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
806         OutputStream *os = &c->streams[i];
807         char filename[1024] = "", full_path[1024], temp_path[1024];
808         int64_t start_pos;
809         int range_length, index_length = 0;
810
811         if (!os->packets_written)
812             continue;
813
814         // Flush the single stream that got a keyframe right now.
815         // Flush all audio streams as well, in sync with video keyframes,
816         // but not the other video streams.
817         if (stream >= 0 && i != stream) {
818             if (s->streams[i]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
819                 continue;
820             // Make sure we don't flush audio streams multiple times, when
821             // all video streams are flushed one at a time.
822             if (c->has_video && os->segment_index > cur_flush_segment_index)
823                 continue;
824         }
825
826         if (!os->init_range_length) {
827             av_write_frame(os->ctx, NULL);
828             os->init_range_length = avio_tell(os->ctx->pb);
829             if (!c->single_file) {
830                 ffurl_close(os->out);
831                 os->out = NULL;
832             }
833         }
834
835         start_pos = avio_tell(os->ctx->pb);
836
837         if (!c->single_file) {
838             dash_fill_tmpl_params(filename, sizeof(filename), c->media_seg_name, i, os->segment_index, os->bit_rate, os->start_pts);
839             snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", c->dirname, filename);
840             snprintf(temp_path, sizeof(temp_path), "%s.tmp", full_path);
841             ret = ffurl_open(&os->out, temp_path, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
842             if (ret < 0)
843                 break;
844             write_styp(os->ctx->pb);
845         } else {
846             snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
847         }
848
849         av_write_frame(os->ctx, NULL);
850         avio_flush(os->ctx->pb);
851         os->packets_written = 0;
852
853         range_length = avio_tell(os->ctx->pb) - start_pos;
854         if (c->single_file) {
855             find_index_range(s, full_path, start_pos, &index_length);
856         } else {
857             ffurl_close(os->out);
858             os->out = NULL;
859             ret = ff_rename(temp_path, full_path, s);
860             if (ret < 0)
861                 break;
862         }
863         add_segment(os, filename, os->start_pts, os->max_pts - os->start_pts, start_pos, range_length, index_length);
864         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Representation %d media segment %d written to: %s\n", i, os->segment_index, full_path);
865     }
866
867     if (c->window_size || (final && c->remove_at_exit)) {
868         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
869             OutputStream *os = &c->streams[i];
870             int j;
871             int remove = os->nb_segments - c->window_size - c->extra_window_size;
872             if (final && c->remove_at_exit)
873                 remove = os->nb_segments;
874             if (remove > 0) {
875                 for (j = 0; j < remove; j++) {
876                     char filename[1024];
877                     snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->segments[j]->file);
878                     unlink(filename);
879                     av_free(os->segments[j]);
880                 }
881                 os->nb_segments -= remove;
882                 memmove(os->segments, os->segments + remove, os->nb_segments * sizeof(*os->segments));
883             }
884         }
885     }
886
887     if (ret >= 0)
888         ret = write_manifest(s, final);
889     return ret;
890 }
891
892 static int dash_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
893 {
894     DASHContext *c = s->priv_data;
895     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
896     OutputStream *os = &c->streams[pkt->stream_index];
897     int64_t seg_end_duration = (os->segment_index) * (int64_t) c->min_seg_duration;
898     int ret;
899
900     ret = update_stream_extradata(s, os, st->codec);
901     if (ret < 0)
902         return ret;
903
904     // Fill in a heuristic guess of the packet duration, if none is available.
905     // The mp4 muxer will do something similar (for the last packet in a fragment)
906     // if nothing is set (setting it for the other packets doesn't hurt).
907     // By setting a nonzero duration here, we can be sure that the mp4 muxer won't
908     // invoke its heuristic (this doesn't have to be identical to that algorithm),
909     // so that we know the exact timestamps of fragments.
910     if (!pkt->duration && os->last_dts != AV_NOPTS_VALUE)
911         pkt->duration = pkt->dts - os->last_dts;
912     os->last_dts = pkt->dts;
913
914     // If forcing the stream to start at 0, the mp4 muxer will set the start
915     // timestamps to 0. Do the same here, to avoid mismatches in duration/timestamps.
916     if (os->first_pts == AV_NOPTS_VALUE &&
917         s->avoid_negative_ts == AVFMT_AVOID_NEG_TS_MAKE_ZERO) {
918         pkt->pts -= pkt->dts;
919         pkt->dts  = 0;
920     }
921
922     if (os->first_pts == AV_NOPTS_VALUE)
923         os->first_pts = pkt->pts;
924
925     if ((!c->has_video || st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) &&
926         pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY && os->packets_written &&
927         av_compare_ts(pkt->pts - os->first_pts, st->time_base,
928                       seg_end_duration, AV_TIME_BASE_Q) >= 0) {
929         int64_t prev_duration = c->last_duration;
930
931         c->last_duration = av_rescale_q(pkt->pts - os->start_pts,
932                                         st->time_base,
933                                         AV_TIME_BASE_Q);
934         c->total_duration = av_rescale_q(pkt->pts - os->first_pts,
935                                          st->time_base,
936                                          AV_TIME_BASE_Q);
937
938         if ((!c->use_timeline || !c->use_template) && prev_duration) {
939             if (c->last_duration < prev_duration*9/10 ||
940                 c->last_duration > prev_duration*11/10) {
941                 av_log(s, AV_LOG_WARNING,
942                        "Segment durations differ too much, enable use_timeline "
943                        "and use_template, or keep a stricter keyframe interval\n");
944             }
945         }
946
947         if ((ret = dash_flush(s, 0, pkt->stream_index)) < 0)
948             return ret;
949     }
950
951     if (!os->packets_written) {
952         // If we wrote a previous segment, adjust the start time of the segment
953         // to the end of the previous one (which is the same as the mp4 muxer
954         // does). This avoids gaps in the timeline.
955         if (os->max_pts != AV_NOPTS_VALUE)
956             os->start_pts = os->max_pts;
957         else
958             os->start_pts = pkt->pts;
959     }
960     if (os->max_pts == AV_NOPTS_VALUE)
961         os->max_pts = pkt->pts + pkt->duration;
962     else
963         os->max_pts = FFMAX(os->max_pts, pkt->pts + pkt->duration);
964     os->packets_written++;
965     return ff_write_chained(os->ctx, 0, pkt, s, 0);
966 }
967
968 static int dash_write_trailer(AVFormatContext *s)
969 {
970     DASHContext *c = s->priv_data;
971
972     if (s->nb_streams > 0) {
973         OutputStream *os = &c->streams[0];
974         // If no segments have been written so far, try to do a crude
975         // guess of the segment duration
976         if (!c->last_duration)
977             c->last_duration = av_rescale_q(os->max_pts - os->start_pts,
978                                             s->streams[0]->time_base,
979                                             AV_TIME_BASE_Q);
980         c->total_duration = av_rescale_q(os->max_pts - os->first_pts,
981                                          s->streams[0]->time_base,
982                                          AV_TIME_BASE_Q);
983     }
984     dash_flush(s, 1, -1);
985
986     if (c->remove_at_exit) {
987         char filename[1024];
988         int i;
989         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
990             OutputStream *os = &c->streams[i];
991             snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
992             unlink(filename);
993         }
994         unlink(s->filename);
995     }
996
997     dash_free(s);
998     return 0;
999 }
1000
1001 #define OFFSET(x) offsetof(DASHContext, x)
1002 #define E AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1003 static const AVOption options[] = {
1004     { "window_size", "number of segments kept in the manifest", OFFSET(window_size), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, E },
1005     { "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 },
1006     { "min_seg_duration", "minimum segment duration (in microseconds)", OFFSET(min_seg_duration), AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = 5000000 }, 0, INT_MAX, E },
1007     { "remove_at_exit", "remove all segments when finished", OFFSET(remove_at_exit), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
1008     { "use_template", "Use SegmentTemplate instead of SegmentList", OFFSET(use_template), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
1009     { "use_timeline", "Use SegmentTimeline in SegmentTemplate", OFFSET(use_timeline), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
1010     { "single_file", "Store all segments in one file, accessed using byte ranges", OFFSET(single_file), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
1011     { "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 },
1012     { "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 },
1013     { "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 },
1014     { NULL },
1015 };
1016
1017 static const AVClass dash_class = {
1018     .class_name = "dash muxer",
1019     .item_name  = av_default_item_name,
1020     .option     = options,
1021     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1022 };
1023
1024 AVOutputFormat ff_dash_muxer = {
1025     .name           = "dash",
1026     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DASH Muxer"),
1027     .priv_data_size = sizeof(DASHContext),
1028     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_AAC,
1029     .video_codec    = AV_CODEC_ID_H264,
1030     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_NOFILE | AVFMT_TS_NEGATIVE,
1031     .write_header   = dash_write_header,
1032     .write_packet   = dash_write_packet,
1033     .write_trailer  = dash_write_trailer,
1034     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []){ ff_mp4_obj_type, 0 },
1035     .priv_class     = &dash_class,
1036 };