dashenc: Fix format string generation
[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 Libav.
6  *
7  * Libav 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  * Libav 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 Libav; 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/avstring.h"
28 #include "libavutil/intreadwrite.h"
29 #include "libavutil/mathematics.h"
30 #include "libavutil/opt.h"
31 #include "libavutil/time_internal.h"
32
33 #include "avc.h"
34 #include "avformat.h"
35 #include "avio_internal.h"
36 #include "internal.h"
37 #include "isom.h"
38 #include "os_support.h"
39 #include "url.h"
40
41 // See ISO/IEC 23009-1:2014 5.3.9.4.4
42 typedef enum {
43     DASH_TMPL_ID_UNDEFINED = -1,
44     DASH_TMPL_ID_ESCAPE,
45     DASH_TMPL_ID_REP_ID,
46     DASH_TMPL_ID_NUMBER,
47     DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH,
48     DASH_TMPL_ID_TIME,
49 } DASHTmplId;
50
51 typedef struct Segment {
52     char file[1024];
53     int64_t start_pos;
54     int range_length, index_length;
55     int64_t time;
56     int duration;
57     int n;
58 } Segment;
59
60 typedef struct OutputStream {
61     AVFormatContext *ctx;
62     int ctx_inited;
63     uint8_t iobuf[32768];
64     URLContext *out;
65     int packets_written;
66     char initfile[1024];
67     int64_t init_start_pos;
68     int init_range_length;
69     int nb_segments, segments_size, segment_index;
70     Segment **segments;
71     int64_t first_pts, start_pts, max_pts;
72     int bit_rate;
73     char bandwidth_str[64];
74
75     char codec_str[100];
76 } OutputStream;
77
78 typedef struct DASHContext {
79     const AVClass *class;  /* Class for private options. */
80     int window_size;
81     int extra_window_size;
82     int min_seg_duration;
83     int remove_at_exit;
84     int use_template;
85     int use_timeline;
86     int single_file;
87     OutputStream *streams;
88     int has_video, has_audio;
89     int64_t last_duration;
90     int64_t total_duration;
91     char availability_start_time[100];
92     char dirname[1024];
93     const char *single_file_name;
94     const char *init_seg_name;
95     const char *media_seg_name;
96 } DASHContext;
97
98 static int dash_write(void *opaque, uint8_t *buf, int buf_size)
99 {
100     OutputStream *os = opaque;
101     if (os->out)
102         ffurl_write(os->out, buf, buf_size);
103     return buf_size;
104 }
105
106 // RFC 6381
107 static void set_codec_str(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec,
108                           char *str, int size)
109 {
110     const AVCodecTag *tags[2] = { NULL, NULL };
111     uint32_t tag;
112     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
113         tags[0] = ff_codec_movvideo_tags;
114     else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
115         tags[0] = ff_codec_movaudio_tags;
116     else
117         return;
118
119     tag = av_codec_get_tag(tags, codec->codec_id);
120     if (!tag)
121         return;
122     if (size < 5)
123         return;
124
125     AV_WL32(str, tag);
126     str[4] = '\0';
127     if (!strcmp(str, "mp4a") || !strcmp(str, "mp4v")) {
128         uint32_t oti;
129         tags[0] = ff_mp4_obj_type;
130         oti = av_codec_get_tag(tags, codec->codec_id);
131         if (oti)
132             av_strlcatf(str, size, ".%02x", oti);
133         else
134             return;
135
136         if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'a')) {
137             if (codec->extradata_size >= 2) {
138                 int aot = codec->extradata[0] >> 3;
139                 if (aot == 31)
140                     aot = ((AV_RB16(codec->extradata) >> 5) & 0x3f) + 32;
141                 av_strlcatf(str, size, ".%d", aot);
142             }
143         } else if (tag == MKTAG('m', 'p', '4', 'v')) {
144             // Unimplemented, should output ProfileLevelIndication as a decimal number
145             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Incomplete RFC 6381 codec string for mp4v\n");
146         }
147     } else if (!strcmp(str, "avc1")) {
148         uint8_t *tmpbuf = NULL;
149         uint8_t *extradata = codec->extradata;
150         int extradata_size = codec->extradata_size;
151         if (!extradata_size)
152             return;
153         if (extradata[0] != 1) {
154             AVIOContext *pb;
155             if (avio_open_dyn_buf(&pb) < 0)
156                 return;
157             if (ff_isom_write_avcc(pb, extradata, extradata_size) < 0) {
158                 avio_close_dyn_buf(pb, &tmpbuf);
159                 av_free(tmpbuf);
160                 return;
161             }
162             extradata_size = avio_close_dyn_buf(pb, &extradata);
163             tmpbuf = extradata;
164         }
165
166         if (extradata_size >= 4)
167             av_strlcatf(str, size, ".%02x%02x%02x",
168                         extradata[1], extradata[2], extradata[3]);
169         av_free(tmpbuf);
170     }
171 }
172
173 static void dash_free(AVFormatContext *s)
174 {
175     DASHContext *c = s->priv_data;
176     int i, j;
177     if (!c->streams)
178         return;
179     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
180         OutputStream *os = &c->streams[i];
181         if (os->ctx && os->ctx_inited)
182             av_write_trailer(os->ctx);
183         if (os->ctx && os->ctx->pb)
184             av_free(os->ctx->pb);
185         ffurl_close(os->out);
186         os->out =  NULL;
187         if (os->ctx)
188             avformat_free_context(os->ctx);
189         for (j = 0; j < os->nb_segments; j++)
190             av_free(os->segments[j]);
191         av_free(os->segments);
192     }
193     av_freep(&c->streams);
194 }
195
196 static void output_segment_list(OutputStream *os, AVIOContext *out, DASHContext *c)
197 {
198     int i, start_index = 0, start_number = 1;
199     if (c->window_size) {
200         start_index  = FFMAX(os->nb_segments   - c->window_size, 0);
201         start_number = FFMAX(os->segment_index - c->window_size, 1);
202     }
203
204     if (c->use_template) {
205         int timescale = c->use_timeline ? os->ctx->streams[0]->time_base.den : AV_TIME_BASE;
206         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentTemplate timescale=\"%d\" ", timescale);
207         if (!c->use_timeline)
208             avio_printf(out, "duration=\"%"PRId64"\" ", c->last_duration);
209         avio_printf(out, "initialization=\"%s\" media=\"%s\" startNumber=\"%d\">\n", c->init_seg_name, c->media_seg_name, c->use_timeline ? start_number : 1);
210         if (c->use_timeline) {
211             int64_t cur_time = 0;
212             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentTimeline>\n");
213             for (i = start_index; i < os->nb_segments; ) {
214                 Segment *seg = os->segments[i];
215                 int repeat = 0;
216                 avio_printf(out, "\t\t\t\t\t\t<S ");
217                 if (i == start_index || seg->time != cur_time) {
218                     cur_time = seg->time;
219                     avio_printf(out, "t=\"%"PRId64"\" ", seg->time);
220                 }
221                 avio_printf(out, "d=\"%d\" ", seg->duration);
222                 while (i + repeat + 1 < os->nb_segments &&
223                        os->segments[i + repeat + 1]->duration == seg->duration &&
224                        os->segments[i + repeat + 1]->time == os->segments[i + repeat]->time + os->segments[i + repeat]->duration)
225                     repeat++;
226                 if (repeat > 0)
227                     avio_printf(out, "r=\"%d\" ", repeat);
228                 avio_printf(out, "/>\n");
229                 i += 1 + repeat;
230                 cur_time += (1 + repeat) * seg->duration;
231             }
232             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t</SegmentTimeline>\n");
233         }
234         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentTemplate>\n");
235     } else if (c->single_file) {
236         avio_printf(out, "\t\t\t\t<BaseURL>%s</BaseURL>\n", os->initfile);
237         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentList timescale=\"%d\" duration=\"%"PRId64"\" startNumber=\"%d\">\n", AV_TIME_BASE, c->last_duration, start_number);
238         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);
239         for (i = start_index; i < os->nb_segments; i++) {
240             Segment *seg = os->segments[i];
241             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentURL mediaRange=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" ", seg->start_pos, seg->start_pos + seg->range_length - 1);
242             if (seg->index_length)
243                 avio_printf(out, "indexRange=\"%"PRId64"-%"PRId64"\" ", seg->start_pos, seg->start_pos + seg->index_length - 1);
244             avio_printf(out, "/>\n");
245         }
246         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentList>\n");
247     } else {
248         avio_printf(out, "\t\t\t\t<SegmentList timescale=\"%d\" duration=\"%"PRId64"\" startNumber=\"%d\">\n", AV_TIME_BASE, c->last_duration, start_number);
249         avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<Initialization sourceURL=\"%s\" />\n", os->initfile);
250         for (i = start_index; i < os->nb_segments; i++) {
251             Segment *seg = os->segments[i];
252             avio_printf(out, "\t\t\t\t\t<SegmentURL media=\"%s\" />\n", seg->file);
253         }
254         avio_printf(out, "\t\t\t\t</SegmentList>\n");
255     }
256 }
257
258 static DASHTmplId dash_read_tmpl_id(const char *identifier, char *format_tag,
259                                     size_t format_tag_size, const char **ptr) {
260     const char *next_ptr;
261     DASHTmplId id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
262
263     if (av_strstart(identifier, "$$", &next_ptr)) {
264         id_type = DASH_TMPL_ID_ESCAPE;
265         *ptr = next_ptr;
266     } else if (av_strstart(identifier, "$RepresentationID$", &next_ptr)) {
267         id_type = DASH_TMPL_ID_REP_ID;
268         // default to basic format, as $RepresentationID$ identifiers
269         // are not allowed to have custom format-tags.
270         av_strlcpy(format_tag, "%d", format_tag_size);
271         *ptr = next_ptr;
272     } else { // the following identifiers may have an explicit format_tag
273         if (av_strstart(identifier, "$Number", &next_ptr))
274             id_type = DASH_TMPL_ID_NUMBER;
275         else if (av_strstart(identifier, "$Bandwidth", &next_ptr))
276             id_type = DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH;
277         else if (av_strstart(identifier, "$Time", &next_ptr))
278             id_type = DASH_TMPL_ID_TIME;
279         else
280             id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
281
282         // next parse the dash format-tag and generate a c-string format tag
283         // (next_ptr now points at the first '%' at the beginning of the format-tag)
284         if (id_type != DASH_TMPL_ID_UNDEFINED) {
285             const char *number_format = (id_type == DASH_TMPL_ID_TIME) ? "lld" : "d";
286             if (next_ptr[0] == '$') { // no dash format-tag
287                 snprintf(format_tag, format_tag_size, "%%%s", number_format);
288                 *ptr = &next_ptr[1];
289             } else {
290                 const char *width_ptr;
291                 // only tolerate single-digit width-field (i.e. up to 9-digit width)
292                 if (av_strstart(next_ptr, "%0", &width_ptr) &&
293                     av_isdigit(width_ptr[0]) &&
294                     av_strstart(&width_ptr[1], "d$", &next_ptr)) {
295                     // yes, we're using a format tag to build format_tag.
296                     snprintf(format_tag, format_tag_size, "%s%c%s", "%0", width_ptr[0], number_format);
297                     *ptr = next_ptr;
298                 } else {
299                     av_log(NULL, AV_LOG_WARNING, "Failed to parse format-tag beginning with %s. Expected either a "
300                                                  "closing '$' character or a format-string like '%%0[width]d', "
301                                                  "where width must be a single digit\n", next_ptr);
302                     id_type = DASH_TMPL_ID_UNDEFINED;
303                 }
304             }
305         }
306     }
307     return id_type;
308 }
309
310 static void dash_fill_tmpl_params(char *dst, size_t buffer_size,
311                                   const char *template, int rep_id,
312                                   int number, int bit_rate,
313                                   int64_t time) {
314     int dst_pos = 0;
315     const char *t_cur = template;
316     while (dst_pos < buffer_size - 1 && *t_cur) {
317         char format_tag[7]; // May be "%d", "%0Xd", or "%0Xlld" (for $Time$), where X is in [0-9]
318         int n = 0;
319         DASHTmplId id_type;
320         const char *t_next = strchr(t_cur, '$'); // copy over everything up to the first '$' character
321         if (t_next) {
322             int num_copy_bytes = FFMIN(t_next - t_cur, buffer_size - dst_pos - 1);
323             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, num_copy_bytes + 1);
324             // advance
325             dst_pos += num_copy_bytes;
326             t_cur = t_next;
327         } else { // no more DASH identifiers to substitute - just copy the rest over and break
328             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, buffer_size - dst_pos);
329             break;
330         }
331
332         if (dst_pos >= buffer_size - 1 || !*t_cur)
333             break;
334
335         // t_cur is now pointing to a '$' character
336         id_type = dash_read_tmpl_id(t_cur, format_tag, sizeof(format_tag), &t_next);
337         switch (id_type) {
338         case DASH_TMPL_ID_ESCAPE:
339             av_strlcpy(&dst[dst_pos], "$", 2);
340             n = 1;
341             break;
342         case DASH_TMPL_ID_REP_ID:
343             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, rep_id);
344             break;
345         case DASH_TMPL_ID_NUMBER:
346             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, number);
347             break;
348         case DASH_TMPL_ID_BANDWIDTH:
349             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, bit_rate);
350             break;
351         case DASH_TMPL_ID_TIME:
352             n = snprintf(&dst[dst_pos], buffer_size - dst_pos, format_tag, time);
353             break;
354         case DASH_TMPL_ID_UNDEFINED:
355             // copy over one byte and advance
356             av_strlcpy(&dst[dst_pos], t_cur, 2);
357             n = 1;
358             t_next = &t_cur[1];
359             break;
360         }
361         // t_next points just past the processed identifier
362         // n is the number of bytes that were attempted to be written to dst
363         // (may have failed to write all because buffer_size).
364
365         // advance
366         dst_pos += FFMIN(n, buffer_size - dst_pos - 1);
367         t_cur = t_next;
368     }
369 }
370
371 static char *xmlescape(const char *str) {
372     int outlen = strlen(str)*3/2 + 6;
373     char *out = av_realloc(NULL, outlen + 1);
374     int pos = 0;
375     if (!out)
376         return NULL;
377     for (; *str; str++) {
378         if (pos + 6 > outlen) {
379             char *tmp;
380             outlen = 2 * outlen + 6;
381             tmp = av_realloc(out, outlen + 1);
382             if (!tmp) {
383                 av_free(out);
384                 return NULL;
385             }
386             out = tmp;
387         }
388         if (*str == '&') {
389             memcpy(&out[pos], "&amp;", 5);
390             pos += 5;
391         } else if (*str == '<') {
392             memcpy(&out[pos], "&lt;", 4);
393             pos += 4;
394         } else if (*str == '>') {
395             memcpy(&out[pos], "&gt;", 4);
396             pos += 4;
397         } else if (*str == '\'') {
398             memcpy(&out[pos], "&apos;", 6);
399             pos += 6;
400         } else if (*str == '\"') {
401             memcpy(&out[pos], "&quot;", 6);
402             pos += 6;
403         } else {
404             out[pos++] = *str;
405         }
406     }
407     out[pos] = '\0';
408     return out;
409 }
410
411 static void write_time(AVIOContext *out, int64_t time)
412 {
413     int seconds = time / AV_TIME_BASE;
414     int fractions = time % AV_TIME_BASE;
415     int minutes = seconds / 60;
416     int hours = minutes / 60;
417     seconds %= 60;
418     minutes %= 60;
419     avio_printf(out, "PT");
420     if (hours)
421         avio_printf(out, "%dH", hours);
422     if (hours || minutes)
423         avio_printf(out, "%dM", minutes);
424     avio_printf(out, "%d.%dS", seconds, fractions / (AV_TIME_BASE / 10));
425 }
426
427 static int write_manifest(AVFormatContext *s, int final)
428 {
429     DASHContext *c = s->priv_data;
430     AVIOContext *out;
431     char temp_filename[1024];
432     int ret, i;
433     AVDictionaryEntry *title = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0);
434
435     snprintf(temp_filename, sizeof(temp_filename), "%s.tmp", s->filename);
436     ret = avio_open2(&out, temp_filename, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
437     if (ret < 0) {
438         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Unable to open %s for writing\n", temp_filename);
439         return ret;
440     }
441     avio_printf(out, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"utf-8\"?>\n");
442     avio_printf(out, "<MPD xmlns:xsi=\"http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance\"\n"
443                 "\txmlns=\"urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011\"\n"
444                 "\txmlns:xlink=\"http://www.w3.org/1999/xlink\"\n"
445                 "\txsi:schemaLocation=\"urn:mpeg:DASH:schema:MPD:2011 http://standards.iso.org/ittf/PubliclyAvailableStandards/MPEG-DASH_schema_files/DASH-MPD.xsd\"\n"
446                 "\tprofiles=\"urn:mpeg:dash:profile:isoff-live:2011\"\n"
447                 "\ttype=\"%s\"\n", final ? "static" : "dynamic");
448     if (final) {
449         avio_printf(out, "\tmediaPresentationDuration=\"");
450         write_time(out, c->total_duration);
451         avio_printf(out, "\"\n");
452     } else {
453         int64_t update_period = c->last_duration / AV_TIME_BASE;
454         if (c->use_template && !c->use_timeline)
455             update_period = 500;
456         avio_printf(out, "\tminimumUpdatePeriod=\"PT%"PRId64"S\"\n", update_period);
457         avio_printf(out, "\tsuggestedPresentationDelay=\"PT%"PRId64"S\"\n", c->last_duration / AV_TIME_BASE);
458         if (!c->availability_start_time[0] && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0) {
459             time_t t = time(NULL);
460             struct tm *ptm, tmbuf;
461             ptm = gmtime_r(&t, &tmbuf);
462             if (ptm) {
463                 if (!strftime(c->availability_start_time, sizeof(c->availability_start_time),
464                               "%Y-%m-%dT%H:%M:%S", ptm))
465                     c->availability_start_time[0] = '\0';
466             }
467         }
468         if (c->availability_start_time[0])
469             avio_printf(out, "\tavailabilityStartTime=\"%s\"\n", c->availability_start_time);
470         if (c->window_size && c->use_template) {
471             avio_printf(out, "\ttimeShiftBufferDepth=\"");
472             write_time(out, c->last_duration * c->window_size);
473             avio_printf(out, "\"\n");
474         }
475     }
476     avio_printf(out, "\tminBufferTime=\"");
477     write_time(out, c->last_duration);
478     avio_printf(out, "\">\n");
479     avio_printf(out, "\t<ProgramInformation>\n");
480     if (title) {
481         char *escaped = xmlescape(title->value);
482         avio_printf(out, "\t\t<Title>%s</Title>\n", escaped);
483         av_free(escaped);
484     }
485     avio_printf(out, "\t</ProgramInformation>\n");
486     if (c->window_size && s->nb_streams > 0 && c->streams[0].nb_segments > 0 && !c->use_template) {
487         OutputStream *os = &c->streams[0];
488         int start_index = FFMAX(os->nb_segments - c->window_size, 0);
489         int64_t start_time = av_rescale_q(os->segments[start_index]->time, s->streams[0]->time_base, AV_TIME_BASE_Q);
490         avio_printf(out, "\t<Period start=\"");
491         write_time(out, start_time);
492         avio_printf(out, "\">\n");
493     } else {
494         avio_printf(out, "\t<Period start=\"PT0.0S\">\n");
495     }
496
497     if (c->has_video) {
498         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet id=\"video\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\">\n");
499         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
500             AVStream *st = s->streams[i];
501             OutputStream *os = &c->streams[i];
502             if (s->streams[i]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
503                 continue;
504             avio_printf(out, "\t\t\t<Representation id=\"%d\" mimeType=\"video/mp4\" codecs=\"%s\"%s width=\"%d\" height=\"%d\">\n", i, os->codec_str, os->bandwidth_str, st->codec->width, st->codec->height);
505             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
506             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
507         }
508         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
509     }
510     if (c->has_audio) {
511         avio_printf(out, "\t\t<AdaptationSet id=\"audio\" segmentAlignment=\"true\" bitstreamSwitching=\"true\">\n");
512         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
513             AVStream *st = s->streams[i];
514             OutputStream *os = &c->streams[i];
515             if (s->streams[i]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
516                 continue;
517             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);
518             avio_printf(out, "\t\t\t\t<AudioChannelConfiguration schemeIdUri=\"urn:mpeg:dash:23003:3:audio_channel_configuration:2011\" value=\"%d\" />\n", st->codec->channels);
519             output_segment_list(&c->streams[i], out, c);
520             avio_printf(out, "\t\t\t</Representation>\n");
521         }
522         avio_printf(out, "\t\t</AdaptationSet>\n");
523     }
524     avio_printf(out, "\t</Period>\n");
525     avio_printf(out, "</MPD>\n");
526     avio_flush(out);
527     avio_close(out);
528     return ff_rename(temp_filename, s->filename);
529 }
530
531 static int dash_write_header(AVFormatContext *s)
532 {
533     DASHContext *c = s->priv_data;
534     int ret = 0, i;
535     AVOutputFormat *oformat;
536     char *ptr;
537     char basename[1024];
538
539     if (c->single_file_name)
540         c->single_file = 1;
541     if (c->single_file)
542         c->use_template = 0;
543
544     av_strlcpy(c->dirname, s->filename, sizeof(c->dirname));
545     ptr = strrchr(c->dirname, '/');
546     if (ptr) {
547         av_strlcpy(basename, &ptr[1], sizeof(basename));
548         ptr[1] = '\0';
549     } else {
550         c->dirname[0] = '\0';
551         av_strlcpy(basename, s->filename, sizeof(basename));
552     }
553
554     ptr = strrchr(basename, '.');
555     if (ptr)
556         *ptr = '\0';
557
558     oformat = av_guess_format("mp4", NULL, NULL);
559     if (!oformat) {
560         ret = AVERROR_MUXER_NOT_FOUND;
561         goto fail;
562     }
563
564     c->streams = av_mallocz(sizeof(*c->streams) * s->nb_streams);
565     if (!c->streams) {
566         ret = AVERROR(ENOMEM);
567         goto fail;
568     }
569
570     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
571         OutputStream *os = &c->streams[i];
572         AVFormatContext *ctx;
573         AVStream *st;
574         AVDictionary *opts = NULL;
575         char filename[1024];
576
577         os->bit_rate = s->streams[i]->codec->bit_rate;
578         if (os->bit_rate) {
579             snprintf(os->bandwidth_str, sizeof(os->bandwidth_str),
580                      " bandwidth=\"%d\"", os->bit_rate);
581         } else {
582             int level = s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT ?
583                         AV_LOG_ERROR : AV_LOG_WARNING;
584             av_log(s, level, "No bit rate set for stream %d\n", i);
585             if (s->strict_std_compliance >= FF_COMPLIANCE_STRICT) {
586                 ret = AVERROR(EINVAL);
587                 goto fail;
588             }
589         }
590
591         ctx = avformat_alloc_context();
592         if (!ctx) {
593             ret = AVERROR(ENOMEM);
594             goto fail;
595         }
596         os->ctx = ctx;
597         ctx->oformat = oformat;
598         ctx->interrupt_callback = s->interrupt_callback;
599
600         if (!(st = avformat_new_stream(ctx, NULL))) {
601             ret = AVERROR(ENOMEM);
602             goto fail;
603         }
604         avcodec_copy_context(st->codec, s->streams[i]->codec);
605         st->sample_aspect_ratio = s->streams[i]->sample_aspect_ratio;
606         st->time_base = s->streams[i]->time_base;
607         ctx->avoid_negative_ts = s->avoid_negative_ts;
608
609         ctx->pb = avio_alloc_context(os->iobuf, sizeof(os->iobuf), AVIO_FLAG_WRITE, os, NULL, dash_write, NULL);
610         if (!ctx->pb) {
611             ret = AVERROR(ENOMEM);
612             goto fail;
613         }
614
615         if (c->single_file) {
616             if (c->single_file_name)
617                 dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->single_file_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
618             else
619                 snprintf(os->initfile, sizeof(os->initfile), "%s-stream%d.m4s", basename, i);
620         } else {
621             dash_fill_tmpl_params(os->initfile, sizeof(os->initfile), c->init_seg_name, i, 0, os->bit_rate, 0);
622         }
623         snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
624         ret = ffurl_open(&os->out, filename, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
625         if (ret < 0)
626             goto fail;
627         os->init_start_pos = 0;
628
629         av_dict_set(&opts, "movflags", "frag_custom+dash+delay_moov", 0);
630         if ((ret = avformat_write_header(ctx, &opts)) < 0) {
631              goto fail;
632         }
633         os->ctx_inited = 1;
634         avio_flush(ctx->pb);
635         av_dict_free(&opts);
636
637         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Representation %d init segment will be written to: %s\n", i, filename);
638
639         s->streams[i]->time_base = st->time_base;
640         // If the muxer wants to shift timestamps, request to have them shifted
641         // already before being handed to this muxer, so we don't have mismatches
642         // between the MPD and the actual segments.
643         s->avoid_negative_ts = ctx->avoid_negative_ts;
644         if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
645             c->has_video = 1;
646         else if (st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
647             c->has_audio = 1;
648
649         set_codec_str(s, os->ctx->streams[0]->codec, os->codec_str, sizeof(os->codec_str));
650         os->first_pts = AV_NOPTS_VALUE;
651         os->max_pts = AV_NOPTS_VALUE;
652         os->segment_index = 1;
653     }
654
655     if (!c->has_video && c->min_seg_duration <= 0) {
656         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "no video stream and no min seg duration set\n");
657         ret = AVERROR(EINVAL);
658     }
659     ret = write_manifest(s, 0);
660     if (!ret)
661         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Manifest written to: %s\n", s->filename);
662
663 fail:
664     if (ret)
665         dash_free(s);
666     return ret;
667 }
668
669 static int add_segment(OutputStream *os, const char *file,
670                        int64_t time, int duration,
671                        int64_t start_pos, int64_t range_length,
672                        int64_t index_length)
673 {
674     int err;
675     Segment *seg;
676     if (os->nb_segments >= os->segments_size) {
677         os->segments_size = (os->segments_size + 1) * 2;
678         if ((err = av_reallocp(&os->segments, sizeof(*os->segments) *
679                                os->segments_size)) < 0) {
680             os->segments_size = 0;
681             os->nb_segments = 0;
682             return err;
683         }
684     }
685     seg = av_mallocz(sizeof(*seg));
686     if (!seg)
687         return AVERROR(ENOMEM);
688     av_strlcpy(seg->file, file, sizeof(seg->file));
689     seg->time = time;
690     if (seg->time < 0) // If pts<0, it is expected to be cut away with an edit list
691         seg->time = 0;
692     seg->duration = duration;
693     seg->start_pos = start_pos;
694     seg->range_length = range_length;
695     seg->index_length = index_length;
696     os->segments[os->nb_segments++] = seg;
697     os->segment_index++;
698     return 0;
699 }
700
701 static void write_styp(AVIOContext *pb)
702 {
703     avio_wb32(pb, 24);
704     ffio_wfourcc(pb, "styp");
705     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
706     avio_wb32(pb, 0); /* minor */
707     ffio_wfourcc(pb, "msdh");
708     ffio_wfourcc(pb, "msix");
709 }
710
711 static void find_index_range(AVFormatContext *s, const char *full_path,
712                              int64_t pos, int *index_length)
713 {
714     uint8_t buf[8];
715     URLContext *fd;
716     int ret;
717
718     ret = ffurl_open(&fd, full_path, AVIO_FLAG_READ, &s->interrupt_callback, NULL);
719     if (ret < 0)
720         return;
721     if (ffurl_seek(fd, pos, SEEK_SET) != pos) {
722         ffurl_close(fd);
723         return;
724     }
725     ret = ffurl_read(fd, buf, 8);
726     ffurl_close(fd);
727     if (ret < 8)
728         return;
729     if (AV_RL32(&buf[4]) != MKTAG('s', 'i', 'd', 'x'))
730         return;
731     *index_length = AV_RB32(&buf[0]);
732 }
733
734 static int dash_flush(AVFormatContext *s, int final, int stream)
735 {
736     DASHContext *c = s->priv_data;
737     int i, ret = 0;
738     int cur_flush_segment_index = 0;
739     if (stream >= 0)
740         cur_flush_segment_index = c->streams[stream].segment_index;
741
742     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
743         OutputStream *os = &c->streams[i];
744         char filename[1024] = "", full_path[1024], temp_path[1024];
745         int64_t start_pos;
746         int range_length, index_length = 0;
747
748         if (!os->packets_written)
749             continue;
750
751         // Flush the single stream that got a keyframe right now.
752         // Flush all audio streams as well, in sync with video keyframes,
753         // but not the other video streams.
754         if (stream >= 0 && i != stream) {
755             if (s->streams[i]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
756                 continue;
757             // Make sure we don't flush audio streams multiple times, when
758             // all video streams are flushed one at a time.
759             if (c->has_video && os->segment_index > cur_flush_segment_index)
760                 continue;
761         }
762
763         if (!os->init_range_length) {
764             av_write_frame(os->ctx, NULL);
765             os->init_range_length = avio_tell(os->ctx->pb);
766             if (!c->single_file) {
767                 ffurl_close(os->out);
768                 os->out = NULL;
769             }
770         }
771
772         start_pos = avio_tell(os->ctx->pb);
773
774         if (!c->single_file) {
775             dash_fill_tmpl_params(filename, sizeof(filename), c->media_seg_name, i, os->segment_index, os->bit_rate, os->start_pts);
776             snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", c->dirname, filename);
777             snprintf(temp_path, sizeof(temp_path), "%s.tmp", full_path);
778             ret = ffurl_open(&os->out, temp_path, AVIO_FLAG_WRITE, &s->interrupt_callback, NULL);
779             if (ret < 0)
780                 break;
781             write_styp(os->ctx->pb);
782         } else {
783             snprintf(full_path, sizeof(full_path), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
784         }
785
786         av_write_frame(os->ctx, NULL);
787         avio_flush(os->ctx->pb);
788         os->packets_written = 0;
789
790         range_length = avio_tell(os->ctx->pb) - start_pos;
791         if (c->single_file) {
792             find_index_range(s, full_path, start_pos, &index_length);
793         } else {
794             ffurl_close(os->out);
795             os->out = NULL;
796             ret = ff_rename(temp_path, full_path);
797             if (ret < 0)
798                 break;
799         }
800         add_segment(os, filename, os->start_pts, os->max_pts - os->start_pts, start_pos, range_length, index_length);
801         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Representation %d media segment %d written to: %s\n", i, os->segment_index, full_path);
802     }
803
804     if (c->window_size || (final && c->remove_at_exit)) {
805         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
806             OutputStream *os = &c->streams[i];
807             int j;
808             int remove = os->nb_segments - c->window_size - c->extra_window_size;
809             if (final && c->remove_at_exit)
810                 remove = os->nb_segments;
811             if (remove > 0) {
812                 for (j = 0; j < remove; j++) {
813                     char filename[1024];
814                     snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->segments[j]->file);
815                     unlink(filename);
816                     av_free(os->segments[j]);
817                 }
818                 os->nb_segments -= remove;
819                 memmove(os->segments, os->segments + remove, os->nb_segments * sizeof(*os->segments));
820             }
821         }
822     }
823
824     if (ret >= 0)
825         ret = write_manifest(s, final);
826     return ret;
827 }
828
829 static int dash_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
830 {
831     DASHContext *c = s->priv_data;
832     AVStream *st = s->streams[pkt->stream_index];
833     OutputStream *os = &c->streams[pkt->stream_index];
834     int64_t seg_end_duration = (os->segment_index) * (int64_t) c->min_seg_duration;
835     int ret;
836
837     // If forcing the stream to start at 0, the mp4 muxer will set the start
838     // timestamps to 0. Do the same here, to avoid mismatches in duration/timestamps.
839     if (os->first_pts == AV_NOPTS_VALUE &&
840         s->avoid_negative_ts == AVFMT_AVOID_NEG_TS_MAKE_ZERO) {
841         pkt->pts -= pkt->dts;
842         pkt->dts  = 0;
843     }
844
845     if (os->first_pts == AV_NOPTS_VALUE)
846         os->first_pts = pkt->pts;
847
848     if ((!c->has_video || st->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) &&
849         pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY && os->packets_written &&
850         av_compare_ts(pkt->pts - os->first_pts, st->time_base,
851                       seg_end_duration, AV_TIME_BASE_Q) >= 0) {
852         int64_t prev_duration = c->last_duration;
853
854         c->last_duration = av_rescale_q(pkt->pts - os->start_pts,
855                                         st->time_base,
856                                         AV_TIME_BASE_Q);
857         c->total_duration = av_rescale_q(pkt->pts - os->first_pts,
858                                          st->time_base,
859                                          AV_TIME_BASE_Q);
860
861         if ((!c->use_timeline || !c->use_template) && prev_duration) {
862             if (c->last_duration < prev_duration*9/10 ||
863                 c->last_duration > prev_duration*11/10) {
864                 av_log(s, AV_LOG_WARNING,
865                        "Segment durations differ too much, enable use_timeline "
866                        "and use_template, or keep a stricter keyframe interval\n");
867             }
868         }
869
870         if ((ret = dash_flush(s, 0, pkt->stream_index)) < 0)
871             return ret;
872     }
873
874     if (!os->packets_written) {
875         // If we wrote a previous segment, adjust the start time of the segment
876         // to the end of the previous one (which is the same as the mp4 muxer
877         // does). This avoids gaps in the timeline.
878         if (os->max_pts != AV_NOPTS_VALUE)
879             os->start_pts = os->max_pts;
880         else
881             os->start_pts = pkt->pts;
882     }
883     if (os->max_pts == AV_NOPTS_VALUE)
884         os->max_pts = pkt->pts + pkt->duration;
885     else
886         os->max_pts = FFMAX(os->max_pts, pkt->pts + pkt->duration);
887     os->packets_written++;
888     return ff_write_chained(os->ctx, 0, pkt, s);
889 }
890
891 static int dash_write_trailer(AVFormatContext *s)
892 {
893     DASHContext *c = s->priv_data;
894
895     if (s->nb_streams > 0) {
896         OutputStream *os = &c->streams[0];
897         // If no segments have been written so far, try to do a crude
898         // guess of the segment duration
899         if (!c->last_duration)
900             c->last_duration = av_rescale_q(os->max_pts - os->start_pts,
901                                             s->streams[0]->time_base,
902                                             AV_TIME_BASE_Q);
903         c->total_duration = av_rescale_q(os->max_pts - os->first_pts,
904                                          s->streams[0]->time_base,
905                                          AV_TIME_BASE_Q);
906     }
907     dash_flush(s, 1, -1);
908
909     if (c->remove_at_exit) {
910         char filename[1024];
911         int i;
912         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
913             OutputStream *os = &c->streams[i];
914             snprintf(filename, sizeof(filename), "%s%s", c->dirname, os->initfile);
915             unlink(filename);
916         }
917         unlink(s->filename);
918     }
919
920     dash_free(s);
921     return 0;
922 }
923
924 #define OFFSET(x) offsetof(DASHContext, x)
925 #define E AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
926 static const AVOption options[] = {
927     { "window_size", "number of segments kept in the manifest", OFFSET(window_size), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, INT_MAX, E },
928     { "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 },
929     { "min_seg_duration", "minimum segment duration (in microseconds)", OFFSET(min_seg_duration), AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = 5000000 }, 0, INT_MAX, E },
930     { "remove_at_exit", "remove all segments when finished", OFFSET(remove_at_exit), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
931     { "use_template", "Use SegmentTemplate instead of SegmentList", OFFSET(use_template), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
932     { "use_timeline", "Use SegmentTimeline in SegmentTemplate", OFFSET(use_timeline), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 1, E },
933     { "single_file", "Store all segments in one file, accessed using byte ranges", OFFSET(single_file), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, E },
934     { "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 },
935     { "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 },
936     { "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 },
937     { NULL },
938 };
939
940 static const AVClass dash_class = {
941     .class_name = "dash muxer",
942     .item_name  = av_default_item_name,
943     .option     = options,
944     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
945 };
946
947 AVOutputFormat ff_dash_muxer = {
948     .name           = "dash",
949     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("DASH Muxer"),
950     .priv_data_size = sizeof(DASHContext),
951     .audio_codec    = AV_CODEC_ID_AAC,
952     .video_codec    = AV_CODEC_ID_H264,
953     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_NOFILE | AVFMT_TS_NEGATIVE,
954     .write_header   = dash_write_header,
955     .write_packet   = dash_write_packet,
956     .write_trailer  = dash_write_trailer,
957     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []){ ff_mp4_obj_type, 0 },
958     .priv_class     = &dash_class,
959 };