flvenc: use AVFormatContext, not AVCodecContext for logging.
[ffmpeg.git] / libavformat / flvenc.c
1 /*
2  * FLV muxer
3  * Copyright (c) 2003 The Libav Project
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 "libavutil/intfloat.h"
23 #include "avformat.h"
24 #include "flv.h"
25 #include "internal.h"
26 #include "avc.h"
27 #include "metadata.h"
28 #include "libavutil/dict.h"
29
30 #undef NDEBUG
31 #include <assert.h>
32
33 static const AVCodecTag flv_video_codec_ids[] = {
34     {CODEC_ID_FLV1,    FLV_CODECID_H263  },
35     {CODEC_ID_FLASHSV, FLV_CODECID_SCREEN},
36     {CODEC_ID_FLASHSV2, FLV_CODECID_SCREEN2},
37     {CODEC_ID_VP6F,    FLV_CODECID_VP6   },
38     {CODEC_ID_VP6,     FLV_CODECID_VP6   },
39     {CODEC_ID_H264,    FLV_CODECID_H264  },
40     {CODEC_ID_NONE,    0}
41 };
42
43 static const AVCodecTag flv_audio_codec_ids[] = {
44     {CODEC_ID_MP3,       FLV_CODECID_MP3    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
45     {CODEC_ID_PCM_U8,    FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
46     {CODEC_ID_PCM_S16BE, FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
47     {CODEC_ID_PCM_S16LE, FLV_CODECID_PCM_LE >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
48     {CODEC_ID_ADPCM_SWF, FLV_CODECID_ADPCM  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
49     {CODEC_ID_AAC,       FLV_CODECID_AAC    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
50     {CODEC_ID_NELLYMOSER, FLV_CODECID_NELLYMOSER >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
51     {CODEC_ID_SPEEX,     FLV_CODECID_SPEEX  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
52     {CODEC_ID_NONE,      0}
53 };
54
55 typedef struct FLVContext {
56     int reserved;
57     int64_t duration_offset;
58     int64_t filesize_offset;
59     int64_t duration;
60     int64_t delay;      ///< first dts delay (needed for AVC & Speex)
61 } FLVContext;
62
63 typedef struct FLVStreamContext {
64     int64_t last_ts;    ///< last timestamp for each stream
65 } FLVStreamContext;
66
67 static int get_audio_flags(AVFormatContext *s, AVCodecContext *enc)
68 {
69     int flags = (enc->bits_per_coded_sample == 16) ? FLV_SAMPLESSIZE_16BIT : FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
70
71     if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) // specs force these parameters
72         return FLV_CODECID_AAC | FLV_SAMPLERATE_44100HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT | FLV_STEREO;
73     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_SPEEX) {
74         if (enc->sample_rate != 16000) {
75             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "flv only supports wideband (16kHz) Speex audio\n");
76             return -1;
77         }
78         if (enc->channels != 1) {
79             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "flv only supports mono Speex audio\n");
80             return -1;
81         }
82         return FLV_CODECID_SPEEX | FLV_SAMPLERATE_11025HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
83     } else {
84     switch (enc->sample_rate) {
85         case    44100:
86             flags |= FLV_SAMPLERATE_44100HZ;
87             break;
88         case    22050:
89             flags |= FLV_SAMPLERATE_22050HZ;
90             break;
91         case    11025:
92             flags |= FLV_SAMPLERATE_11025HZ;
93             break;
94         case    16000: //nellymoser only
95         case     8000: //nellymoser only
96         case     5512: //not mp3
97             if(enc->codec_id != CODEC_ID_MP3){
98                 flags |= FLV_SAMPLERATE_SPECIAL;
99                 break;
100             }
101         default:
102             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "flv does not support that sample rate, choose from (44100, 22050, 11025).\n");
103             return -1;
104     }
105     }
106
107     if (enc->channels > 1) {
108         flags |= FLV_STEREO;
109     }
110
111     switch(enc->codec_id){
112     case CODEC_ID_MP3:
113         flags |= FLV_CODECID_MP3    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
114         break;
115     case CODEC_ID_PCM_U8:
116         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
117         break;
118     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
119         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
120         break;
121     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
122         flags |= FLV_CODECID_PCM_LE | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
123         break;
124     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
125         flags |= FLV_CODECID_ADPCM | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
126         break;
127     case CODEC_ID_NELLYMOSER:
128         if (enc->sample_rate == 8000) {
129             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER_8KHZ_MONO | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
130         } else if (enc->sample_rate == 16000) {
131             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER_16KHZ_MONO | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
132         } else {
133             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
134         }
135         break;
136     case 0:
137         flags |= enc->codec_tag<<4;
138         break;
139     default:
140         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "codec not compatible with flv\n");
141         return -1;
142     }
143
144     return flags;
145 }
146
147 static void put_amf_string(AVIOContext *pb, const char *str)
148 {
149     size_t len = strlen(str);
150     avio_wb16(pb, len);
151     avio_write(pb, str, len);
152 }
153
154 static void put_avc_eos_tag(AVIOContext *pb, unsigned ts) {
155     avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
156     avio_wb24(pb, 5);  /* Tag Data Size */
157     avio_wb24(pb, ts);  /* lower 24 bits of timestamp in ms*/
158     avio_w8(pb, (ts >> 24) & 0x7F);  /* MSB of ts in ms*/
159     avio_wb24(pb, 0);  /* StreamId = 0 */
160     avio_w8(pb, 23);  /* ub[4] FrameType = 1, ub[4] CodecId = 7 */
161     avio_w8(pb, 2);  /* AVC end of sequence */
162     avio_wb24(pb, 0);  /* Always 0 for AVC EOS. */
163     avio_wb32(pb, 16);  /* Size of FLV tag */
164 }
165
166 static void put_amf_double(AVIOContext *pb, double d)
167 {
168     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_NUMBER);
169     avio_wb64(pb, av_double2int(d));
170 }
171
172 static void put_amf_bool(AVIOContext *pb, int b) {
173     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_BOOL);
174     avio_w8(pb, !!b);
175 }
176
177 static int flv_write_header(AVFormatContext *s)
178 {
179     AVIOContext *pb = s->pb;
180     FLVContext *flv = s->priv_data;
181     AVCodecContext *audio_enc = NULL, *video_enc = NULL;
182     int i, metadata_count = 0;
183     double framerate = 0.0;
184     int64_t metadata_size_pos, data_size, metadata_count_pos;
185     AVDictionaryEntry *tag = NULL;
186
187     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
188         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
189         FLVStreamContext *sc;
190         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
191             if (s->streams[i]->r_frame_rate.den && s->streams[i]->r_frame_rate.num) {
192                 framerate = av_q2d(s->streams[i]->r_frame_rate);
193             } else {
194                 framerate = 1/av_q2d(s->streams[i]->codec->time_base);
195             }
196             video_enc = enc;
197             if(enc->codec_tag == 0) {
198                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not compatible with flv\n");
199                 return -1;
200             }
201         } else {
202             audio_enc = enc;
203             if (get_audio_flags(s, enc) < 0)
204                 return -1;
205         }
206         avpriv_set_pts_info(s->streams[i], 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */
207
208         sc = av_mallocz(sizeof(FLVStreamContext));
209         if (!sc)
210             return AVERROR(ENOMEM);
211         s->streams[i]->priv_data = sc;
212         sc->last_ts = -1;
213     }
214     flv->delay = AV_NOPTS_VALUE;
215
216     avio_write(pb, "FLV", 3);
217     avio_w8(pb,1);
218     avio_w8(pb,   FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO * !!audio_enc
219                  + FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO * !!video_enc);
220     avio_wb32(pb,9);
221     avio_wb32(pb,0);
222
223     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
224         if(s->streams[i]->codec->codec_tag == 5){
225             avio_w8(pb,8); // message type
226             avio_wb24(pb,0); // include flags
227             avio_wb24(pb,0); // time stamp
228             avio_wb32(pb,0); // reserved
229             avio_wb32(pb,11); // size
230             flv->reserved=5;
231         }
232     }
233
234     /* write meta_tag */
235     avio_w8(pb, 18);         // tag type META
236     metadata_size_pos= avio_tell(pb);
237     avio_wb24(pb, 0);          // size of data part (sum of all parts below)
238     avio_wb24(pb, 0);          // time stamp
239     avio_wb32(pb, 0);          // reserved
240
241     /* now data of data_size size */
242
243     /* first event name as a string */
244     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
245     put_amf_string(pb, "onMetaData"); // 12 bytes
246
247     /* mixed array (hash) with size and string/type/data tuples */
248     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_MIXEDARRAY);
249     metadata_count_pos = avio_tell(pb);
250     metadata_count = 5*!!video_enc + 5*!!audio_enc + 2; // +2 for duration and file size
251     avio_wb32(pb, metadata_count);
252
253     put_amf_string(pb, "duration");
254     flv->duration_offset= avio_tell(pb);
255     put_amf_double(pb, s->duration / AV_TIME_BASE); // fill in the guessed duration, it'll be corrected later if incorrect
256
257     if(video_enc){
258         put_amf_string(pb, "width");
259         put_amf_double(pb, video_enc->width);
260
261         put_amf_string(pb, "height");
262         put_amf_double(pb, video_enc->height);
263
264         put_amf_string(pb, "videodatarate");
265         put_amf_double(pb, video_enc->bit_rate / 1024.0);
266
267         put_amf_string(pb, "framerate");
268         put_amf_double(pb, framerate);
269
270         put_amf_string(pb, "videocodecid");
271         put_amf_double(pb, video_enc->codec_tag);
272     }
273
274     if(audio_enc){
275         put_amf_string(pb, "audiodatarate");
276         put_amf_double(pb, audio_enc->bit_rate / 1024.0);
277
278         put_amf_string(pb, "audiosamplerate");
279         put_amf_double(pb, audio_enc->sample_rate);
280
281         put_amf_string(pb, "audiosamplesize");
282         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_U8 ? 8 : 16);
283
284         put_amf_string(pb, "stereo");
285         put_amf_bool(pb, audio_enc->channels == 2);
286
287         put_amf_string(pb, "audiocodecid");
288         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_tag);
289     }
290
291     while ((tag = av_dict_get(s->metadata, "", tag, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
292         put_amf_string(pb, tag->key);
293         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
294         put_amf_string(pb, tag->value);
295         metadata_count++;
296     }
297
298     put_amf_string(pb, "filesize");
299     flv->filesize_offset= avio_tell(pb);
300     put_amf_double(pb, 0); // delayed write
301
302     put_amf_string(pb, "");
303     avio_w8(pb, AMF_END_OF_OBJECT);
304
305     /* write total size of tag */
306     data_size= avio_tell(pb) - metadata_size_pos - 10;
307
308     avio_seek(pb, metadata_count_pos, SEEK_SET);
309     avio_wb32(pb, metadata_count);
310
311     avio_seek(pb, metadata_size_pos, SEEK_SET);
312     avio_wb24(pb, data_size);
313     avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
314     avio_wb32(pb, data_size + 11);
315
316     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
317         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
318         if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC || enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
319             int64_t pos;
320             avio_w8(pb, enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ?
321                      FLV_TAG_TYPE_VIDEO : FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
322             avio_wb24(pb, 0); // size patched later
323             avio_wb24(pb, 0); // ts
324             avio_w8(pb, 0); // ts ext
325             avio_wb24(pb, 0); // streamid
326             pos = avio_tell(pb);
327             if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
328                 avio_w8(pb, get_audio_flags(s, enc));
329                 avio_w8(pb, 0); // AAC sequence header
330                 avio_write(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
331             } else {
332                 avio_w8(pb, enc->codec_tag | FLV_FRAME_KEY); // flags
333                 avio_w8(pb, 0); // AVC sequence header
334                 avio_wb24(pb, 0); // composition time
335                 ff_isom_write_avcc(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
336             }
337             data_size = avio_tell(pb) - pos;
338             avio_seek(pb, -data_size - 10, SEEK_CUR);
339             avio_wb24(pb, data_size);
340             avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
341             avio_wb32(pb, data_size + 11); // previous tag size
342         }
343     }
344
345     return 0;
346 }
347
348 static int flv_write_trailer(AVFormatContext *s)
349 {
350     int64_t file_size;
351
352     AVIOContext *pb = s->pb;
353     FLVContext *flv = s->priv_data;
354     int i;
355
356     /* Add EOS tag */
357     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
358         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
359         FLVStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
360         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
361                 enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
362             put_avc_eos_tag(pb, sc->last_ts);
363         }
364     }
365
366     file_size = avio_tell(pb);
367
368     /* update information */
369     avio_seek(pb, flv->duration_offset, SEEK_SET);
370     put_amf_double(pb, flv->duration / (double)1000);
371     avio_seek(pb, flv->filesize_offset, SEEK_SET);
372     put_amf_double(pb, file_size);
373
374     avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
375     return 0;
376 }
377
378 static int flv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
379 {
380     AVIOContext *pb = s->pb;
381     AVCodecContext *enc = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
382     FLVContext *flv = s->priv_data;
383     FLVStreamContext *sc = s->streams[pkt->stream_index]->priv_data;
384     unsigned ts;
385     int size= pkt->size;
386     uint8_t *data= NULL;
387     int flags, flags_size;
388
389 //    av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "type:%d pts: %"PRId64" size:%d\n", enc->codec_type, timestamp, size);
390
391     if(enc->codec_id == CODEC_ID_VP6 || enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F ||
392        enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
393         flags_size= 2;
394     else if(enc->codec_id == CODEC_ID_H264)
395         flags_size= 5;
396     else
397         flags_size= 1;
398
399     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
400         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
401
402         flags = enc->codec_tag;
403         if(flags == 0) {
404             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec %X not compatible with flv\n",enc->codec_id);
405             return -1;
406         }
407
408         flags |= pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY ? FLV_FRAME_KEY : FLV_FRAME_INTER;
409     } else {
410         assert(enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
411         flags = get_audio_flags(s, enc);
412
413         assert(size);
414
415         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
416     }
417
418     if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
419         /* check if extradata looks like MP4 */
420         if (enc->extradata_size > 0 && *(uint8_t*)enc->extradata != 1) {
421             if (ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size) < 0)
422                 return -1;
423         }
424     }
425     if (flv->delay == AV_NOPTS_VALUE)
426         flv->delay = -pkt->dts;
427     if (pkt->dts < -flv->delay) {
428         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Packets are not in the proper order with "
429                                   "respect to DTS\n");
430         return AVERROR(EINVAL);
431     }
432
433     ts = pkt->dts + flv->delay; // add delay to force positive dts
434
435     /* check Speex packet duration */
436     if (enc->codec_id == CODEC_ID_SPEEX && ts - sc->last_ts > 160) {
437         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Warning: Speex stream has more than "
438                                   "8 frames per packet. Adobe Flash "
439                                   "Player cannot handle this!\n");
440     }
441
442     if (sc->last_ts < ts)
443         sc->last_ts = ts;
444
445     avio_wb24(pb,size + flags_size);
446     avio_wb24(pb,ts);
447     avio_w8(pb,(ts >> 24) & 0x7F); // timestamps are 32bits _signed_
448     avio_wb24(pb,flv->reserved);
449     avio_w8(pb,flags);
450     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6)
451         avio_w8(pb,0);
452     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F)
453         avio_w8(pb, enc->extradata_size ? enc->extradata[0] : 0);
454     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
455         avio_w8(pb,1); // AAC raw
456     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
457         avio_w8(pb,1); // AVC NALU
458         avio_wb24(pb,pkt->pts - pkt->dts);
459     }
460
461     avio_write(pb, data ? data : pkt->data, size);
462
463     avio_wb32(pb,size+flags_size+11); // previous tag size
464     flv->duration = FFMAX(flv->duration, pkt->pts + flv->delay + pkt->duration);
465
466     avio_flush(pb);
467
468     av_free(data);
469
470     return pb->error;
471 }
472
473 AVOutputFormat ff_flv_muxer = {
474     .name           = "flv",
475     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV format"),
476     .mime_type      = "video/x-flv",
477     .extensions     = "flv",
478     .priv_data_size = sizeof(FLVContext),
479 #if CONFIG_LIBMP3LAME
480     .audio_codec    = CODEC_ID_MP3,
481 #else // CONFIG_LIBMP3LAME
482     .audio_codec    = CODEC_ID_ADPCM_SWF,
483 #endif // CONFIG_LIBMP3LAME
484     .video_codec    = CODEC_ID_FLV1,
485     .write_header   = flv_write_header,
486     .write_packet   = flv_write_packet,
487     .write_trailer  = flv_write_trailer,
488     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []){
489         flv_video_codec_ids, flv_audio_codec_ids, 0
490     },
491     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
492 };