flvenc: K&R formatting cosmetics
[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/dict.h"
23 #include "libavutil/intfloat.h"
24 #include "avc.h"
25 #include "avformat.h"
26 #include "flv.h"
27 #include "internal.h"
28 #include "metadata.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
70                                                    : FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
71
72     if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) // specs force these parameters
73         return FLV_CODECID_AAC | FLV_SAMPLERATE_44100HZ |
74                FLV_SAMPLESSIZE_16BIT | FLV_STEREO;
75     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_SPEEX) {
76         if (enc->sample_rate != 16000) {
77             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
78                    "flv only supports wideband (16kHz) Speex audio\n");
79             return -1;
80         }
81         if (enc->channels != 1) {
82             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "flv only supports mono Speex audio\n");
83             return -1;
84         }
85         return FLV_CODECID_SPEEX | FLV_SAMPLERATE_11025HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
86     } else {
87         switch (enc->sample_rate) {
88         case 44100:
89             flags |= FLV_SAMPLERATE_44100HZ;
90             break;
91         case 22050:
92             flags |= FLV_SAMPLERATE_22050HZ;
93             break;
94         case 11025:
95             flags |= FLV_SAMPLERATE_11025HZ;
96             break;
97         case 16000: // nellymoser only
98         case  8000: // nellymoser only
99         case  5512: // not MP3
100             if (enc->codec_id != CODEC_ID_MP3) {
101                 flags |= FLV_SAMPLERATE_SPECIAL;
102                 break;
103             }
104         default:
105             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
106                    "flv does not support that sample rate, "
107                    "choose from (44100, 22050, 11025).\n");
108             return -1;
109         }
110     }
111
112     if (enc->channels > 1)
113         flags |= FLV_STEREO;
114
115     switch (enc->codec_id) {
116     case CODEC_ID_MP3:
117         flags |= FLV_CODECID_MP3    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
118         break;
119     case CODEC_ID_PCM_U8:
120         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
121         break;
122     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
123         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
124         break;
125     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
126         flags |= FLV_CODECID_PCM_LE | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
127         break;
128     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
129         flags |= FLV_CODECID_ADPCM  | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
130         break;
131     case CODEC_ID_NELLYMOSER:
132         if (enc->sample_rate == 8000)
133             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER_8KHZ_MONO  | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
134         else if (enc->sample_rate == 16000)
135             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER_16KHZ_MONO | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
136         else
137             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER            | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
138         break;
139     case 0:
140         flags |= enc->codec_tag << 4;
141         break;
142     default:
143         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "codec not compatible with flv\n");
144         return -1;
145     }
146
147     return flags;
148 }
149
150 static void put_amf_string(AVIOContext *pb, const char *str)
151 {
152     size_t len = strlen(str);
153     avio_wb16(pb, len);
154     avio_write(pb, str, len);
155 }
156
157 static void put_avc_eos_tag(AVIOContext *pb, unsigned ts)
158 {
159     avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
160     avio_wb24(pb, 5);               /* Tag Data Size */
161     avio_wb24(pb, ts);              /* lower 24 bits of timestamp in ms */
162     avio_w8(pb, (ts >> 24) & 0x7F); /* MSB of ts in ms */
163     avio_wb24(pb, 0);               /* StreamId = 0 */
164     avio_w8(pb, 23);                /* ub[4] FrameType = 1, ub[4] CodecId = 7 */
165     avio_w8(pb, 2);                 /* AVC end of sequence */
166     avio_wb24(pb, 0);               /* Always 0 for AVC EOS. */
167     avio_wb32(pb, 16);              /* Size of FLV tag */
168 }
169
170 static void put_amf_double(AVIOContext *pb, double d)
171 {
172     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_NUMBER);
173     avio_wb64(pb, av_double2int(d));
174 }
175
176 static void put_amf_bool(AVIOContext *pb, int b)
177 {
178     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_BOOL);
179     avio_w8(pb, !!b);
180 }
181
182 static int flv_write_header(AVFormatContext *s)
183 {
184     AVIOContext *pb = s->pb;
185     FLVContext *flv = s->priv_data;
186     AVCodecContext *audio_enc = NULL, *video_enc = NULL, *data_enc = NULL;
187     int i, metadata_count = 0;
188     double framerate = 0.0;
189     int64_t metadata_size_pos, data_size, metadata_count_pos;
190     AVDictionaryEntry *tag = NULL;
191
192     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
193         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
194         FLVStreamContext *sc;
195         switch (enc->codec_type) {
196         case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
197             if (s->streams[i]->r_frame_rate.den &&
198                 s->streams[i]->r_frame_rate.num) {
199                 framerate = av_q2d(s->streams[i]->r_frame_rate);
200             } else {
201                 framerate = 1 / av_q2d(s->streams[i]->codec->time_base);
202             }
203             video_enc = enc;
204             if (enc->codec_tag == 0) {
205                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "video codec not compatible with flv\n");
206                 return -1;
207             }
208             break;
209         case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
210             audio_enc = enc;
211             if (get_audio_flags(s, enc) < 0)
212                 return AVERROR_INVALIDDATA;
213             break;
214         case AVMEDIA_TYPE_DATA:
215             if (enc->codec_id != CODEC_ID_TEXT) {
216                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "codec not compatible with flv\n");
217                 return AVERROR_INVALIDDATA;
218             }
219             data_enc = enc;
220             break;
221         default:
222             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "codec not compatible with flv\n");
223             return -1;
224         }
225         avpriv_set_pts_info(s->streams[i], 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */
226
227         sc = av_mallocz(sizeof(FLVStreamContext));
228         if (!sc)
229             return AVERROR(ENOMEM);
230         s->streams[i]->priv_data = sc;
231         sc->last_ts = -1;
232     }
233
234     flv->delay = AV_NOPTS_VALUE;
235
236     avio_write(pb, "FLV", 3);
237     avio_w8(pb, 1);
238     avio_w8(pb, FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO * !!audio_enc +
239                 FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO * !!video_enc);
240     avio_wb32(pb, 9);
241     avio_wb32(pb, 0);
242
243     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++)
244         if (s->streams[i]->codec->codec_tag == 5) {
245             avio_w8(pb, 8);     // message type
246             avio_wb24(pb, 0);   // include flags
247             avio_wb24(pb, 0);   // time stamp
248             avio_wb32(pb, 0);   // reserved
249             avio_wb32(pb, 11);  // size
250             flv->reserved = 5;
251         }
252
253     /* write meta_tag */
254     avio_w8(pb, 18);            // tag type META
255     metadata_size_pos = avio_tell(pb);
256     avio_wb24(pb, 0);           // size of data part (sum of all parts below)
257     avio_wb24(pb, 0);           // timestamp
258     avio_wb32(pb, 0);           // reserved
259
260     /* now data of data_size size */
261
262     /* first event name as a string */
263     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
264     put_amf_string(pb, "onMetaData"); // 12 bytes
265
266     /* mixed array (hash) with size and string/type/data tuples */
267     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_MIXEDARRAY);
268     metadata_count_pos = avio_tell(pb);
269     metadata_count = 5 * !!video_enc +
270                      5 * !!audio_enc +
271                      1 * !!data_enc  +
272                      2; // +2 for duration and file size
273
274     avio_wb32(pb, metadata_count);
275
276     put_amf_string(pb, "duration");
277     flv->duration_offset= avio_tell(pb);
278
279     // fill in the guessed duration, it'll be corrected later if incorrect
280     put_amf_double(pb, s->duration / AV_TIME_BASE);
281
282     if (video_enc) {
283         put_amf_string(pb, "width");
284         put_amf_double(pb, video_enc->width);
285
286         put_amf_string(pb, "height");
287         put_amf_double(pb, video_enc->height);
288
289         put_amf_string(pb, "videodatarate");
290         put_amf_double(pb, video_enc->bit_rate / 1024.0);
291
292         put_amf_string(pb, "framerate");
293         put_amf_double(pb, framerate);
294
295         put_amf_string(pb, "videocodecid");
296         put_amf_double(pb, video_enc->codec_tag);
297     }
298
299     if (audio_enc) {
300         put_amf_string(pb, "audiodatarate");
301         put_amf_double(pb, audio_enc->bit_rate / 1024.0);
302
303         put_amf_string(pb, "audiosamplerate");
304         put_amf_double(pb, audio_enc->sample_rate);
305
306         put_amf_string(pb, "audiosamplesize");
307         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_U8 ? 8 : 16);
308
309         put_amf_string(pb, "stereo");
310         put_amf_bool(pb, audio_enc->channels == 2);
311
312         put_amf_string(pb, "audiocodecid");
313         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_tag);
314     }
315
316     if (data_enc) {
317         put_amf_string(pb, "datastream");
318         put_amf_double(pb, 0.0);
319     }
320
321     while ((tag = av_dict_get(s->metadata, "", tag, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
322         put_amf_string(pb, tag->key);
323         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
324         put_amf_string(pb, tag->value);
325         metadata_count++;
326     }
327
328     put_amf_string(pb, "filesize");
329     flv->filesize_offset = avio_tell(pb);
330     put_amf_double(pb, 0); // delayed write
331
332     put_amf_string(pb, "");
333     avio_w8(pb, AMF_END_OF_OBJECT);
334
335     /* write total size of tag */
336     data_size = avio_tell(pb) - metadata_size_pos - 10;
337
338     avio_seek(pb, metadata_count_pos, SEEK_SET);
339     avio_wb32(pb, metadata_count);
340
341     avio_seek(pb, metadata_size_pos, SEEK_SET);
342     avio_wb24(pb, data_size);
343     avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
344     avio_wb32(pb, data_size + 11);
345
346     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
347         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
348         if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC || enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
349             int64_t pos;
350             avio_w8(pb, enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ?
351                     FLV_TAG_TYPE_VIDEO : FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
352             avio_wb24(pb, 0); // size patched later
353             avio_wb24(pb, 0); // ts
354             avio_w8(pb, 0);   // ts ext
355             avio_wb24(pb, 0); // streamid
356             pos = avio_tell(pb);
357             if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
358                 avio_w8(pb, get_audio_flags(s, enc));
359                 avio_w8(pb, 0); // AAC sequence header
360                 avio_write(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
361             } else {
362                 avio_w8(pb, enc->codec_tag | FLV_FRAME_KEY); // flags
363                 avio_w8(pb, 0); // AVC sequence header
364                 avio_wb24(pb, 0); // composition time
365                 ff_isom_write_avcc(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
366             }
367             data_size = avio_tell(pb) - pos;
368             avio_seek(pb, -data_size - 10, SEEK_CUR);
369             avio_wb24(pb, data_size);
370             avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
371             avio_wb32(pb, data_size + 11); // previous tag size
372         }
373     }
374
375     return 0;
376 }
377
378 static int flv_write_trailer(AVFormatContext *s)
379 {
380     int64_t file_size;
381
382     AVIOContext *pb = s->pb;
383     FLVContext *flv = s->priv_data;
384     int i;
385
386     /* Add EOS tag */
387     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
388         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
389         FLVStreamContext *sc = s->streams[i]->priv_data;
390         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
391             enc->codec_id == CODEC_ID_H264)
392             put_avc_eos_tag(pb, sc->last_ts);
393     }
394
395     file_size = avio_tell(pb);
396
397     /* update information */
398     avio_seek(pb, flv->duration_offset, SEEK_SET);
399     put_amf_double(pb, flv->duration / (double)1000);
400     avio_seek(pb, flv->filesize_offset, SEEK_SET);
401     put_amf_double(pb, file_size);
402
403     avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
404     return 0;
405 }
406
407 static int flv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
408 {
409     AVIOContext *pb      = s->pb;
410     AVCodecContext *enc  = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
411     FLVContext *flv      = s->priv_data;
412     FLVStreamContext *sc = s->streams[pkt->stream_index]->priv_data;
413     unsigned ts;
414     int size = pkt->size;
415     uint8_t *data = NULL;
416     int flags, flags_size;
417
418     // av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "type:%d pts: %"PRId64" size:%d\n",
419     //        enc->codec_type, timestamp, size);
420
421     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6 || enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F ||
422         enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
423         flags_size = 2;
424     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264)
425         flags_size = 5;
426     else
427         flags_size = 1;
428
429     switch (enc->codec_type) {
430     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
431         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
432
433         flags = enc->codec_tag;
434         if (flags == 0) {
435             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
436                    "video codec %X not compatible with flv\n",
437                    enc->codec_id);
438             return -1;
439         }
440
441         flags |= pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY ? FLV_FRAME_KEY : FLV_FRAME_INTER;
442         break;
443     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
444         flags = get_audio_flags(s, enc);
445
446         assert(size);
447
448         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
449         break;
450     case AVMEDIA_TYPE_DATA:
451         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_META);
452         break;
453     default:
454         return AVERROR(EINVAL);
455     }
456
457     if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264)
458         /* check if extradata looks like MP4 */
459         if (enc->extradata_size > 0 && *(uint8_t*)enc->extradata != 1)
460             if (ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size) < 0)
461                 return -1;
462
463     if (flv->delay == AV_NOPTS_VALUE)
464         flv->delay = -pkt->dts;
465
466     if (pkt->dts < -flv->delay) {
467         av_log(s, AV_LOG_WARNING,
468                "Packets are not in the proper order with respect to DTS\n");
469         return AVERROR(EINVAL);
470     }
471
472     ts = pkt->dts + flv->delay; // add delay to force positive dts
473
474     /* check Speex packet duration */
475     if (enc->codec_id == CODEC_ID_SPEEX && ts - sc->last_ts > 160)
476         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Warning: Speex stream has more than "
477                                   "8 frames per packet. Adobe Flash "
478                                   "Player cannot handle this!\n");
479
480     if (sc->last_ts < ts)
481         sc->last_ts = ts;
482
483     avio_wb24(pb, size + flags_size);
484     avio_wb24(pb, ts);
485     avio_w8(pb, (ts >> 24) & 0x7F); // timestamps are 32 bits _signed_
486     avio_wb24(pb, flv->reserved);
487
488     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_DATA) {
489         int data_size;
490         int metadata_size_pos = avio_tell(pb);
491         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
492         put_amf_string(pb, "onTextData");
493         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_MIXEDARRAY);
494         avio_wb32(pb, 2);
495         put_amf_string(pb, "type");
496         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
497         put_amf_string(pb, "Text");
498         put_amf_string(pb, "text");
499         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
500         put_amf_string(pb, pkt->data);
501         put_amf_string(pb, "");
502         avio_w8(pb, AMF_END_OF_OBJECT);
503         /* write total size of tag */
504         data_size = avio_tell(pb) - metadata_size_pos;
505         avio_seek(pb, metadata_size_pos - 10, SEEK_SET);
506         avio_wb24(pb, data_size);
507         avio_seek(pb, data_size + 10 - 3, SEEK_CUR);
508         avio_wb32(pb, data_size + 11);
509     } else {
510         avio_w8(pb,flags);
511         if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6)
512             avio_w8(pb, 0);
513         if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F)
514             avio_w8(pb, enc->extradata_size ? enc->extradata[0] : 0);
515         else if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
516             avio_w8(pb, 1); // AAC raw
517         else if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
518             avio_w8(pb, 1); // AVC NALU
519             avio_wb24(pb, pkt->pts - pkt->dts);
520         }
521
522         avio_write(pb, data ? data : pkt->data, size);
523
524         avio_wb32(pb, size + flags_size + 11); // previous tag size
525         flv->duration = FFMAX(flv->duration,
526                               pkt->pts + flv->delay + pkt->duration);
527     }
528
529     avio_flush(pb);
530     av_free(data);
531
532     return pb->error;
533 }
534
535 AVOutputFormat ff_flv_muxer = {
536     .name           = "flv",
537     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV format"),
538     .mime_type      = "video/x-flv",
539     .extensions     = "flv",
540     .priv_data_size = sizeof(FLVContext),
541 #if CONFIG_LIBMP3LAME
542     .audio_codec    = CODEC_ID_MP3,
543 #else // CONFIG_LIBMP3LAME
544     .audio_codec    = CODEC_ID_ADPCM_SWF,
545 #endif // CONFIG_LIBMP3LAME
546     .video_codec    = CODEC_ID_FLV1,
547     .write_header   = flv_write_header,
548     .write_packet   = flv_write_packet,
549     .write_trailer  = flv_write_trailer,
550     .codec_tag      = (const AVCodecTag* const []) {
551                           flv_video_codec_ids, flv_audio_codec_ids, 0
552                       },
553     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
554                       AVFMT_TS_NONSTRICT,
555 };