Merge remote-tracking branch 'qatar/master'
[ffmpeg.git] / libavformat / flvenc.c
1 /*
2  * FLV muxer
3  * Copyright (c) 2003 The FFmpeg Project
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 "libavutil/intreadwrite.h"
23 #include "libavutil/intfloat_readwrite.h"
24 #include "avformat.h"
25 #include "flv.h"
26 #include "internal.h"
27 #include "avc.h"
28 #include "metadata.h"
29 #include "libavutil/dict.h"
30
31 #undef NDEBUG
32 #include <assert.h>
33
34 static const AVCodecTag flv_video_codec_ids[] = {
35     {CODEC_ID_FLV1,    FLV_CODECID_H263  },
36     {CODEC_ID_FLASHSV, FLV_CODECID_SCREEN},
37     {CODEC_ID_FLASHSV2, FLV_CODECID_SCREEN2},
38     {CODEC_ID_VP6F,    FLV_CODECID_VP6   },
39     {CODEC_ID_VP6,     FLV_CODECID_VP6   },
40     {CODEC_ID_H264,    FLV_CODECID_H264  },
41     {CODEC_ID_NONE,    0}
42 };
43
44 static const AVCodecTag flv_audio_codec_ids[] = {
45     {CODEC_ID_MP3,       FLV_CODECID_MP3    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
46     {CODEC_ID_PCM_U8,    FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
47     {CODEC_ID_PCM_S16BE, FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
48     {CODEC_ID_PCM_S16LE, FLV_CODECID_PCM_LE >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
49     {CODEC_ID_ADPCM_SWF, FLV_CODECID_ADPCM  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
50     {CODEC_ID_AAC,       FLV_CODECID_AAC    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
51     {CODEC_ID_NELLYMOSER, FLV_CODECID_NELLYMOSER >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
52     {CODEC_ID_SPEEX,     FLV_CODECID_SPEEX  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
53     {CODEC_ID_NONE,      0}
54 };
55
56 typedef struct FLVContext {
57     int reserved;
58     int64_t duration_offset;
59     int64_t filesize_offset;
60     int64_t duration;
61     int delay; ///< first dts delay for AVC
62     int64_t last_video_ts;
63 } FLVContext;
64
65 static int get_audio_flags(AVCodecContext *enc){
66     int flags = (enc->bits_per_coded_sample == 16) ? FLV_SAMPLESSIZE_16BIT : FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
67
68     if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) // specs force these parameters
69         return FLV_CODECID_AAC | FLV_SAMPLERATE_44100HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT | FLV_STEREO;
70     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_SPEEX) {
71         if (enc->sample_rate != 16000) {
72             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv only supports wideband (16kHz) Speex audio\n");
73             return -1;
74         }
75         if (enc->channels != 1) {
76             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv only supports mono Speex audio\n");
77             return -1;
78         }
79         if (enc->frame_size / 320 > 8) {
80             av_log(enc, AV_LOG_WARNING, "Warning: Speex stream has more than "
81                                         "8 frames per packet. Adobe Flash "
82                                         "Player cannot handle this!\n");
83         }
84         return FLV_CODECID_SPEEX | FLV_SAMPLERATE_11025HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
85     } else {
86     switch (enc->sample_rate) {
87         case    44100:
88             flags |= FLV_SAMPLERATE_44100HZ;
89             break;
90         case    22050:
91             flags |= FLV_SAMPLERATE_22050HZ;
92             break;
93         case    11025:
94             flags |= FLV_SAMPLERATE_11025HZ;
95             break;
96         case     8000: //nellymoser only
97         case     5512: //not mp3
98             if(enc->codec_id != CODEC_ID_MP3){
99                 flags |= FLV_SAMPLERATE_SPECIAL;
100                 break;
101             }
102         default:
103             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv does not support that sample rate, choose from (44100, 22050, 11025).\n");
104             return -1;
105     }
106     }
107
108     if (enc->channels > 1) {
109         flags |= FLV_STEREO;
110     }
111
112     switch(enc->codec_id){
113     case CODEC_ID_MP3:
114         flags |= FLV_CODECID_MP3    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
115         break;
116     case CODEC_ID_PCM_U8:
117         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
118         break;
119     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
120         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
121         break;
122     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
123         flags |= FLV_CODECID_PCM_LE | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
124         break;
125     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
126         flags |= FLV_CODECID_ADPCM | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
127         break;
128     case CODEC_ID_NELLYMOSER:
129         if (enc->sample_rate == 8000) {
130             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER_8KHZ_MONO | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
131         } else {
132             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
133         }
134         break;
135     case 0:
136         flags |= enc->codec_tag<<4;
137         break;
138     default:
139         av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "codec not compatible with flv\n");
140         return -1;
141     }
142
143     return flags;
144 }
145
146 static void put_amf_string(AVIOContext *pb, const char *str)
147 {
148     size_t len = strlen(str);
149     avio_wb16(pb, len);
150     avio_write(pb, str, len);
151 }
152
153 static void put_avc_eos_tag(AVIOContext *pb, unsigned ts) {
154     avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
155     avio_wb24(pb, 5);  /* Tag Data Size */
156     avio_wb24(pb, ts);  /* lower 24 bits of timestamp in ms*/
157     avio_w8(pb, (ts >> 24) & 0x7F);  /* MSB of ts in ms*/
158     avio_wb24(pb, 0);  /* StreamId = 0 */
159     avio_w8(pb, 23);  /* ub[4] FrameType = 1, ub[4] CodecId = 7 */
160     avio_w8(pb, 2);  /* AVC end of sequence */
161     avio_wb24(pb, 0);  /* Always 0 for AVC EOS. */
162     avio_wb32(pb, 16);  /* Size of FLV tag */
163 }
164
165 static void put_amf_double(AVIOContext *pb, double d)
166 {
167     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_NUMBER);
168     avio_wb64(pb, av_dbl2int(d));
169 }
170
171 static void put_amf_bool(AVIOContext *pb, int b) {
172     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_BOOL);
173     avio_w8(pb, !!b);
174 }
175
176 static int flv_write_header(AVFormatContext *s)
177 {
178     AVIOContext *pb = s->pb;
179     FLVContext *flv = s->priv_data;
180     AVCodecContext *audio_enc = NULL, *video_enc = NULL;
181     int i;
182     double framerate = 0.0;
183     int64_t metadata_size_pos, data_size;
184     AVDictionaryEntry *tag = NULL;
185
186     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
187         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
188         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
189             if (s->streams[i]->r_frame_rate.den && s->streams[i]->r_frame_rate.num) {
190                 framerate = av_q2d(s->streams[i]->r_frame_rate);
191             } else {
192                 framerate = 1/av_q2d(s->streams[i]->codec->time_base);
193             }
194             video_enc = enc;
195             if(enc->codec_tag == 0) {
196                 av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "video codec not compatible with flv\n");
197                 return -1;
198             }
199         } else {
200             audio_enc = enc;
201             if(get_audio_flags(enc)<0)
202                 return -1;
203         }
204         av_set_pts_info(s->streams[i], 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */
205     }
206     avio_write(pb, "FLV", 3);
207     avio_w8(pb,1);
208     avio_w8(pb,   FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO * !!audio_enc
209                  + FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO * !!video_enc);
210     avio_wb32(pb,9);
211     avio_wb32(pb,0);
212
213     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
214         if(s->streams[i]->codec->codec_tag == 5){
215             avio_w8(pb,8); // message type
216             avio_wb24(pb,0); // include flags
217             avio_wb24(pb,0); // time stamp
218             avio_wb32(pb,0); // reserved
219             avio_wb32(pb,11); // size
220             flv->reserved=5;
221         }
222     }
223
224     flv->last_video_ts = -1;
225
226     /* write meta_tag */
227     avio_w8(pb, 18);         // tag type META
228     metadata_size_pos= avio_tell(pb);
229     avio_wb24(pb, 0);          // size of data part (sum of all parts below)
230     avio_wb24(pb, 0);          // time stamp
231     avio_wb32(pb, 0);          // reserved
232
233     /* now data of data_size size */
234
235     /* first event name as a string */
236     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
237     put_amf_string(pb, "onMetaData"); // 12 bytes
238
239     /* mixed array (hash) with size and string/type/data tuples */
240     avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_MIXEDARRAY);
241     avio_wb32(pb, 5*!!video_enc + 5*!!audio_enc + 2); // +2 for duration and file size
242
243     put_amf_string(pb, "duration");
244     flv->duration_offset= avio_tell(pb);
245     put_amf_double(pb, s->duration / AV_TIME_BASE); // fill in the guessed duration, it'll be corrected later if incorrect
246
247     if(video_enc){
248         put_amf_string(pb, "width");
249         put_amf_double(pb, video_enc->width);
250
251         put_amf_string(pb, "height");
252         put_amf_double(pb, video_enc->height);
253
254         put_amf_string(pb, "videodatarate");
255         put_amf_double(pb, video_enc->bit_rate / 1024.0);
256
257         put_amf_string(pb, "framerate");
258         put_amf_double(pb, framerate);
259
260         put_amf_string(pb, "videocodecid");
261         put_amf_double(pb, video_enc->codec_tag);
262     }
263
264     if(audio_enc){
265         put_amf_string(pb, "audiodatarate");
266         put_amf_double(pb, audio_enc->bit_rate / 1024.0);
267
268         put_amf_string(pb, "audiosamplerate");
269         put_amf_double(pb, audio_enc->sample_rate);
270
271         put_amf_string(pb, "audiosamplesize");
272         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_U8 ? 8 : 16);
273
274         put_amf_string(pb, "stereo");
275         put_amf_bool(pb, audio_enc->channels == 2);
276
277         put_amf_string(pb, "audiocodecid");
278         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_tag);
279     }
280
281     while ((tag = av_dict_get(s->metadata, "", tag, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
282         put_amf_string(pb, tag->key);
283         avio_w8(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
284         put_amf_string(pb, tag->value);
285     }
286
287     put_amf_string(pb, "filesize");
288     flv->filesize_offset= avio_tell(pb);
289     put_amf_double(pb, 0); // delayed write
290
291     put_amf_string(pb, "");
292     avio_w8(pb, AMF_END_OF_OBJECT);
293
294     /* write total size of tag */
295     data_size= avio_tell(pb) - metadata_size_pos - 10;
296     avio_seek(pb, metadata_size_pos, SEEK_SET);
297     avio_wb24(pb, data_size);
298     avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
299     avio_wb32(pb, data_size + 11);
300
301     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
302         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
303         if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC || enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
304             int64_t pos;
305             avio_w8(pb, enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ?
306                      FLV_TAG_TYPE_VIDEO : FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
307             avio_wb24(pb, 0); // size patched later
308             avio_wb24(pb, 0); // ts
309             avio_w8(pb, 0); // ts ext
310             avio_wb24(pb, 0); // streamid
311             pos = avio_tell(pb);
312             if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
313                 avio_w8(pb, get_audio_flags(enc));
314                 avio_w8(pb, 0); // AAC sequence header
315                 avio_write(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
316             } else {
317                 avio_w8(pb, enc->codec_tag | FLV_FRAME_KEY); // flags
318                 avio_w8(pb, 0); // AVC sequence header
319                 avio_wb24(pb, 0); // composition time
320                 ff_isom_write_avcc(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
321             }
322             data_size = avio_tell(pb) - pos;
323             avio_seek(pb, -data_size - 10, SEEK_CUR);
324             avio_wb24(pb, data_size);
325             avio_skip(pb, data_size + 10 - 3);
326             avio_wb32(pb, data_size + 11); // previous tag size
327         }
328     }
329
330     return 0;
331 }
332
333 static int flv_write_trailer(AVFormatContext *s)
334 {
335     int64_t file_size;
336
337     AVIOContext *pb = s->pb;
338     FLVContext *flv = s->priv_data;
339     int i;
340
341     /* Add EOS tag */
342     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
343         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
344         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
345                 enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
346             put_avc_eos_tag(pb, flv->last_video_ts);
347         }
348     }
349
350     file_size = avio_tell(pb);
351
352     /* update informations */
353     avio_seek(pb, flv->duration_offset, SEEK_SET);
354     put_amf_double(pb, flv->duration / (double)1000);
355     avio_seek(pb, flv->filesize_offset, SEEK_SET);
356     put_amf_double(pb, file_size);
357
358     avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
359     return 0;
360 }
361
362 static int flv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
363 {
364     AVIOContext *pb = s->pb;
365     AVCodecContext *enc = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
366     FLVContext *flv = s->priv_data;
367     unsigned ts;
368     int size= pkt->size;
369     uint8_t *data= NULL;
370     int flags, flags_size;
371
372 //    av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "type:%d pts: %"PRId64" size:%d\n", enc->codec_type, timestamp, size);
373
374     if(enc->codec_id == CODEC_ID_VP6 || enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F ||
375        enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
376         flags_size= 2;
377     else if(enc->codec_id == CODEC_ID_H264)
378         flags_size= 5;
379     else
380         flags_size= 1;
381
382     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
383         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
384
385         flags = enc->codec_tag;
386         if(flags == 0) {
387             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "video codec %X not compatible with flv\n",enc->codec_id);
388             return -1;
389         }
390
391         flags |= pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY ? FLV_FRAME_KEY : FLV_FRAME_INTER;
392     } else {
393         assert(enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
394         flags = get_audio_flags(enc);
395
396         assert(size);
397
398         avio_w8(pb, FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
399     }
400
401     if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
402         /* check if extradata looks like mp4 formated */
403         if (enc->extradata_size > 0 && *(uint8_t*)enc->extradata != 1) {
404             if (ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size) < 0)
405                 return -1;
406         }
407         if (!flv->delay && pkt->dts < 0)
408             flv->delay = -pkt->dts;
409     } else if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC && pkt->size > 2 &&
410                (AV_RB16(pkt->data) & 0xfff0) == 0xfff0) {
411         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "malformated aac bitstream, use -absf aac_adtstoasc\n");
412         return -1;
413     }
414
415     ts = pkt->dts + flv->delay; // add delay to force positive dts
416     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
417         if (flv->last_video_ts < ts)
418             flv->last_video_ts = ts;
419     }
420     avio_wb24(pb,size + flags_size);
421     avio_wb24(pb,ts);
422     avio_w8(pb,(ts >> 24) & 0x7F); // timestamps are 32bits _signed_
423     avio_wb24(pb,flv->reserved);
424     avio_w8(pb,flags);
425     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6)
426         avio_w8(pb,0);
427     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F)
428         avio_w8(pb, enc->extradata_size ? enc->extradata[0] : 0);
429     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
430         avio_w8(pb,1); // AAC raw
431     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
432         avio_w8(pb,1); // AVC NALU
433         avio_wb24(pb,pkt->pts - pkt->dts);
434     }
435
436     avio_write(pb, data ? data : pkt->data, size);
437
438     avio_wb32(pb,size+flags_size+11); // previous tag size
439     flv->duration = FFMAX(flv->duration, pkt->pts + flv->delay + pkt->duration);
440
441     avio_flush(pb);
442
443     av_free(data);
444
445     return pb->error;
446 }
447
448 AVOutputFormat ff_flv_muxer = {
449     .name           = "flv",
450     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV format"),
451     .mime_type      = "video/x-flv",
452     .extensions     = "flv",
453     .priv_data_size = sizeof(FLVContext),
454 #if CONFIG_LIBMP3LAME
455     .audio_codec    = CODEC_ID_MP3,
456 #else // CONFIG_LIBMP3LAME
457     .audio_codec    = CODEC_ID_ADPCM_SWF,
458 #endif // CONFIG_LIBMP3LAME
459     .video_codec    = CODEC_ID_FLV1,
460     .write_header   = flv_write_header,
461     .write_packet   = flv_write_packet,
462     .write_trailer  = flv_write_trailer,
463     .codec_tag= (const AVCodecTag* const []){flv_video_codec_ids, flv_audio_codec_ids, 0},
464     .flags= AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
465 };