flv fixes
[ffmpeg.git] / libavformat / flvenc.c
1 /*
2  * FLV encoder.
3  * Copyright (c) 2003 The FFmpeg Project.
4  *
5  * This library is free software; you can redistribute it and/or
6  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
7  * License as published by the Free Software Foundation; either
8  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
9  *
10  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * Lesser General Public License for more details.
14  *
15  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
16  * License along with this library; if not, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
18  */
19 #include "avformat.h"
20
21 #define VIDEO_FIFO_SIZE 512
22
23 typedef struct FLVFrame {
24     int type;
25     int timestamp;
26     int flags;
27     uint8_t *data;
28     int size;
29     struct FLVFrame *next;
30 } FLVFrame;
31
32 typedef struct FLVContext {
33     int hasAudio;
34     int hasVideo;
35 #ifdef CONFIG_MP3LAME
36     int audioTime;
37     int audioInPos;
38     int audioOutPos;
39     int audioSize;
40 //    int audioRate;
41     int initDelay;
42     int soundDelay;
43     uint8_t *audioFifo;
44     int64_t sampleCount;
45 #endif // CONFIG_MP3LAME
46     int64_t frameCount;
47     FLVFrame *frames;
48 } FLVContext;
49
50
51 #ifdef CONFIG_MP3LAME
52
53 #define AUDIO_FIFO_SIZE 65536
54
55 static const int sSampleRates[3][4] = {
56     {44100, 48000, 32000, 0},
57     {22050, 24000, 16000, 0},
58     {11025, 12000,  8000, 0},
59 };
60
61 static const int sBitRates[2][3][15] = {
62     {   {  0, 32, 64, 96,128,160,192,224,256,288,320,352,384,416,448},
63         {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320,384},
64         {  0, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,160,192,224,256,320}
65     },
66     {   {  0, 32, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160,176,192,224,256},
67         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160},
68         {  0,  8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 80, 96,112,128,144,160}
69     },
70 };
71
72 static const int sSamplesPerFrame[3][3] =
73 {
74     {  384,     1152,    1152 },
75     {  384,     1152,     576 },
76     {  384,     1152,     576 }
77 };
78
79 static const int sBitsPerSlot[3] = {
80     32,
81     8,
82     8
83 };
84
85 static int mp3info(void *data, int *byteSize, int *samplesPerFrame, int *sampleRate, int *isMono )
86 {
87     uint8_t *dataTmp = (uint8_t *)data;
88     uint32_t header = ( (uint32_t)dataTmp[0] << 24 ) | ( (uint32_t)dataTmp[1] << 16 ) | ( (uint32_t)dataTmp[2] << 8 ) | (uint32_t)dataTmp[3];
89     int layerID = 3 - ((header >> 17) & 0x03);
90     int bitRateID = ((header >> 12) & 0x0f);
91     int sampleRateID = ((header >> 10) & 0x03);
92     int bitRate = 0;
93     int bitsPerSlot = sBitsPerSlot[layerID];
94     int isPadded = ((header >> 9) & 0x01);
95
96     if ( (( header >> 21 ) & 0x7ff) != 0x7ff ) {
97         return 0;
98     }
99
100     if ( !isPadded ) {
101 //        printf("Fatal error: mp3 data is not padded!\n");
102 //        exit(0);
103     }
104
105     *isMono = ((header >>  6) & 0x03) == 0x03;
106
107     if ( (header >> 19 ) & 0x01 ) {
108         //MPEG1
109         *sampleRate = sSampleRates[0][sampleRateID];
110         bitRate = sBitRates[0][layerID][bitRateID] * 1000;
111         *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[0][layerID];
112     } else {
113         if ( (header >> 20) & 0x01 ) {
114             //MPEG2
115             *sampleRate = sSampleRates[1][sampleRateID];
116             bitRate = sBitRates[1][layerID][bitRateID] * 1000;
117             *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[1][layerID];
118         } else {
119             //MPEG2.5
120             *sampleRate = sSampleRates[2][sampleRateID];
121             bitRate = sBitRates[1][layerID][bitRateID] * 1000;
122             *samplesPerFrame = sSamplesPerFrame[2][layerID];
123         }
124     }
125     
126     *byteSize = ( ( ( ( *samplesPerFrame * (bitRate / bitsPerSlot) ) / *sampleRate ) + isPadded ) );
127     return 1;
128 }
129 #endif // CONFIG_MP3LAME
130
131 static int flv_write_header(AVFormatContext *s)
132 {
133     ByteIOContext *pb = &s->pb;
134     FLVContext *flv = s->priv_data;
135
136     av_set_pts_info(s, 24, 1, 1000); /* 24 bit pts in ms */
137
138     flv->hasAudio = 0;
139     flv->hasVideo = 0;
140
141 #ifdef CONFIG_MP3LAME
142     flv->audioTime = -1;
143     flv->audioFifo = av_malloc(AUDIO_FIFO_SIZE);
144     flv->audioInPos = 0;
145     flv->audioOutPos = 0;
146     flv->audioSize = 0;
147 //    flv->audioRate = 44100;
148     flv->initDelay = -1;
149     flv->soundDelay = 0;
150 #endif // CONFIG_MP3LAME
151
152     flv->frames = 0;
153
154     put_tag(pb,"FLV");
155     put_byte(pb,1);
156     put_byte(pb,0); // delayed write
157     put_be32(pb,9);
158     put_be32(pb,0);
159
160     return 0;
161 }
162
163 static void put_be24(ByteIOContext *pb, int value)
164 {
165     put_byte(pb, (value>>16) & 0xFF );
166     put_byte(pb, (value>> 8) & 0xFF );
167     put_byte(pb, (value>> 0) & 0xFF );
168 }
169
170 static void InsertSorted(FLVContext *flv, FLVFrame *frame)
171 {
172     if ( !flv->frames ) {
173         flv->frames = frame;
174     } else {
175         FLVFrame *trav = flv->frames;
176         FLVFrame *prev = 0;
177         for (;trav;) {
178             if ( trav->timestamp >= frame->timestamp ) {
179                 frame->next = trav;
180                 if ( prev ) {
181                     prev->next = frame;
182                 } else {
183                     flv->frames = frame;
184                 }
185                 break;
186             }
187             prev = trav;
188             trav = trav->next;
189         }
190         if ( !trav ) {
191             prev->next = frame;
192         }
193     }
194 }
195
196 static void DumpFrame(ByteIOContext *pb, FLVFrame *frame)
197 {
198     put_byte(pb,frame->type); // message type
199     put_be24(pb,frame->size+1); // include flags
200     put_be24(pb,frame->timestamp); // time stamp
201     put_be32(pb,0); // reserved
202     put_byte(pb,frame->flags);
203     put_buffer(pb, frame->data, frame->size);
204     put_be32(pb,frame->size+1+11); // reserved
205     av_free(frame->data);
206 }
207
208 static void Dump(FLVContext *flv, ByteIOContext *pb, int count)
209 {
210     int c=0;
211     FLVFrame *trav = flv->frames;
212     FLVFrame *prev = 0;
213     for (;trav;c++) {
214         trav = trav->next;
215     }
216     trav = flv->frames;
217     for ( ; c >= count; c-- ) {
218         DumpFrame(pb,trav);
219         prev = trav;
220         trav = trav->next;
221         av_free(prev);
222     }
223      flv->frames = trav;
224 }
225
226 static int flv_write_trailer(AVFormatContext *s)
227 {
228     int64_t file_size;
229     int flags = 0;
230
231     ByteIOContext *pb = &s->pb;
232     FLVContext *flv = s->priv_data;
233
234     Dump(flv,pb,1);
235
236     file_size = url_ftell(pb);
237     flags |= flv->hasAudio ? 4 : 0;
238     flags |= flv->hasVideo ? 1 : 0;
239     url_fseek(pb, 4, SEEK_SET);
240     put_byte(pb,flags);
241     url_fseek(pb, file_size, SEEK_SET);
242     return 0;
243 }
244
245 static int flv_write_packet(AVFormatContext *s, int stream_index,
246                             const uint8_t *buf, int size, int64_t timestamp)
247 {
248     ByteIOContext *pb = &s->pb;
249     AVCodecContext *enc = &s->streams[stream_index]->codec;
250     FLVContext *flv = s->priv_data;
251
252     if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_VIDEO) {
253         FLVFrame *frame = av_malloc(sizeof(FLVFrame));
254         frame->next = 0;
255         frame->type = 9;
256         frame->flags = 2; // choose h263
257         frame->flags |= enc->coded_frame->key_frame ? 0x10 : 0x20; // add keyframe indicator
258         frame->timestamp = timestamp;
259         //frame->timestamp = ( ( flv->frameCount * (int64_t)FRAME_RATE_BASE * (int64_t)1000 ) / (int64_t)enc->frame_rate );
260         //printf("%08x %f %f\n",frame->timestamp,(double)enc->frame_rate/(double)FRAME_RATE_BASE,1000*(double)FRAME_RATE_BASE/(double)enc->frame_rate);
261         frame->size = size;
262         frame->data = av_malloc(size);
263         memcpy(frame->data,buf,size);
264         flv->hasVideo = 1;
265
266         InsertSorted(flv,frame);
267
268         flv->frameCount ++;
269     }
270     else if (enc->codec_type == CODEC_TYPE_AUDIO) {
271 #ifdef CONFIG_MP3LAME
272         if (enc->codec_id == CODEC_ID_MP3 ) {
273             int c=0;
274
275             for (;c<size;c++) {
276                 flv->audioFifo[(flv->audioOutPos+c)%AUDIO_FIFO_SIZE] = buf[c];
277             }
278             flv->audioSize += size;
279             flv->audioOutPos += size;
280             flv->audioOutPos %= AUDIO_FIFO_SIZE;
281
282             if ( flv->initDelay == -1 ) {
283                 flv->initDelay = timestamp;
284             }
285
286 //            if ( flv->audioTime == -1 ) {
287                 flv->audioTime = timestamp;
288 //                flv->audioTime = ( ( ( flv->sampleCount - enc->delay ) * 8000 ) / flv->audioRate ) - flv->initDelay - 250;
289 //                if ( flv->audioTime < 0 ) {
290 //                    flv->audioTime = 0;
291 //                }
292 //            }
293         }
294         for ( ; flv->audioSize >= 4 ; ) {
295
296             int mp3FrameSize = 0;
297             int mp3SampleRate = 0;
298             int mp3IsMono = 0;
299             int mp3SamplesPerFrame = 0;
300             int c=0;
301
302             /* copy out mp3 header from ring buffer */
303             uint8_t header[4];
304             for (c=0; c<4; c++) {
305                 header[c] = flv->audioFifo[(flv->audioInPos+c) % AUDIO_FIFO_SIZE];
306             }
307
308             if ( mp3info(header,&mp3FrameSize,&mp3SamplesPerFrame,&mp3SampleRate,&mp3IsMono) ) {
309                 if ( flv->audioSize >= mp3FrameSize ) {
310
311                     int soundFormat = 0x22;
312                     int c=0;
313                     FLVFrame *frame = av_malloc(sizeof(FLVFrame));
314
315 //                    flv->audioRate = mp3SampleRate;
316
317                     switch (mp3SampleRate) {
318                         case    44100:
319                             soundFormat |= 0x0C;
320                             break;
321                         case    22050:
322                             soundFormat |= 0x08;
323                             break;
324                         case    11025:
325                             soundFormat |= 0x04;
326                             break;
327                     }
328
329                     if ( !mp3IsMono ) {
330                         soundFormat |= 0x01;
331                     }
332
333                     frame->next = 0;
334                     frame->type = 8;
335                     frame->flags = soundFormat;
336                     frame->timestamp = flv->audioTime;
337                     frame->timestamp = (1000*flv->sampleCount + mp3SampleRate/2)/(mp3SampleRate);
338                     frame->size = mp3FrameSize;
339                     frame->data = av_malloc(mp3FrameSize);
340
341                     for (;c<mp3FrameSize;c++) {
342                         frame->data[c] = flv->audioFifo[(flv->audioInPos+c)%AUDIO_FIFO_SIZE];
343                     }
344
345                     flv->audioInPos += mp3FrameSize;
346                     flv->audioSize -= mp3FrameSize;
347                     flv->audioInPos %= AUDIO_FIFO_SIZE;
348                     flv->sampleCount += mp3SamplesPerFrame;
349
350                     flv->audioTime += 1000*mp3SamplesPerFrame/mp3SampleRate;
351                     // We got audio! Make sure we set this to the global flags on closure
352                     flv->hasAudio = 1;
353
354                     InsertSorted(flv,frame);
355 //                    av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG, "insert sound\n");
356                     continue;
357                 }
358 //                av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG, "insuficent data\n");
359                 break;
360             }
361             av_log(NULL,AV_LOG_DEBUG, "head trashed\n");
362             flv->audioInPos ++;
363             flv->audioSize --;
364             flv->audioInPos %= AUDIO_FIFO_SIZE;
365             // no audio in here!
366             flv->audioTime = -1;
367         }
368 #endif
369     }
370     Dump(flv,pb,128);
371     put_flush_packet(pb);
372     return 0;
373 }
374
375 static AVOutputFormat flv_oformat = {
376     "flv",
377     "flv format",
378     "video/x-flashvideo",
379     "flv",
380     sizeof(FLVContext),
381 #ifdef CONFIG_MP3LAME
382     CODEC_ID_MP3,
383 #else // CONFIG_MP3LAME
384     CODEC_ID_NONE,
385 #endif // CONFIG_MP3LAME
386     CODEC_ID_FLV1,
387     flv_write_header,
388     flv_write_packet,
389     flv_write_trailer,
390 };
391
392 int flvenc_init(void)
393 {
394     av_register_output_format(&flv_oformat);
395     return 0;
396 }