avio: rename ByteIOContext to AVIOContext.
[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 #include "avformat.h"
22 #include "flv.h"
23 #include "internal.h"
24 #include "avc.h"
25 #include "metadata.h"
26
27 #undef NDEBUG
28 #include <assert.h>
29
30 static const AVCodecTag flv_video_codec_ids[] = {
31     {CODEC_ID_FLV1,    FLV_CODECID_H263  },
32     {CODEC_ID_FLASHSV, FLV_CODECID_SCREEN},
33     {CODEC_ID_FLASHSV2, FLV_CODECID_SCREEN2},
34     {CODEC_ID_VP6F,    FLV_CODECID_VP6   },
35     {CODEC_ID_VP6,     FLV_CODECID_VP6   },
36     {CODEC_ID_H264,    FLV_CODECID_H264  },
37     {CODEC_ID_NONE,    0}
38 };
39
40 static const AVCodecTag flv_audio_codec_ids[] = {
41     {CODEC_ID_MP3,       FLV_CODECID_MP3    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
42     {CODEC_ID_PCM_U8,    FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
43     {CODEC_ID_PCM_S16BE, FLV_CODECID_PCM    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
44     {CODEC_ID_PCM_S16LE, FLV_CODECID_PCM_LE >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
45     {CODEC_ID_ADPCM_SWF, FLV_CODECID_ADPCM  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
46     {CODEC_ID_AAC,       FLV_CODECID_AAC    >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
47     {CODEC_ID_NELLYMOSER, FLV_CODECID_NELLYMOSER >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
48     {CODEC_ID_SPEEX,     FLV_CODECID_SPEEX  >> FLV_AUDIO_CODECID_OFFSET},
49     {CODEC_ID_NONE,      0}
50 };
51
52 typedef struct FLVContext {
53     int reserved;
54     int64_t duration_offset;
55     int64_t filesize_offset;
56     int64_t duration;
57     int delay; ///< first dts delay for AVC
58     int64_t last_video_ts;
59 } FLVContext;
60
61 static int get_audio_flags(AVCodecContext *enc){
62     int flags = (enc->bits_per_coded_sample == 16) ? FLV_SAMPLESSIZE_16BIT : FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
63
64     if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) // specs force these parameters
65         return FLV_CODECID_AAC | FLV_SAMPLERATE_44100HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT | FLV_STEREO;
66     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_SPEEX) {
67         if (enc->sample_rate != 16000) {
68             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv only supports wideband (16kHz) Speex audio\n");
69             return -1;
70         }
71         if (enc->channels != 1) {
72             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv only supports mono Speex audio\n");
73             return -1;
74         }
75         if (enc->frame_size / 320 > 8) {
76             av_log(enc, AV_LOG_WARNING, "Warning: Speex stream has more than "
77                                         "8 frames per packet. Adobe Flash "
78                                         "Player cannot handle this!\n");
79         }
80         return FLV_CODECID_SPEEX | FLV_SAMPLERATE_11025HZ | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
81     } else {
82     switch (enc->sample_rate) {
83         case    44100:
84             flags |= FLV_SAMPLERATE_44100HZ;
85             break;
86         case    22050:
87             flags |= FLV_SAMPLERATE_22050HZ;
88             break;
89         case    11025:
90             flags |= FLV_SAMPLERATE_11025HZ;
91             break;
92         case     8000: //nellymoser only
93         case     5512: //not mp3
94             if(enc->codec_id != CODEC_ID_MP3){
95                 flags |= FLV_SAMPLERATE_SPECIAL;
96                 break;
97             }
98         default:
99             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "flv does not support that sample rate, choose from (44100, 22050, 11025).\n");
100             return -1;
101     }
102     }
103
104     if (enc->channels > 1) {
105         flags |= FLV_STEREO;
106     }
107
108     switch(enc->codec_id){
109     case CODEC_ID_MP3:
110         flags |= FLV_CODECID_MP3    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
111         break;
112     case CODEC_ID_PCM_U8:
113         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_8BIT;
114         break;
115     case CODEC_ID_PCM_S16BE:
116         flags |= FLV_CODECID_PCM    | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
117         break;
118     case CODEC_ID_PCM_S16LE:
119         flags |= FLV_CODECID_PCM_LE | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
120         break;
121     case CODEC_ID_ADPCM_SWF:
122         flags |= FLV_CODECID_ADPCM | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
123         break;
124     case CODEC_ID_NELLYMOSER:
125         if (enc->sample_rate == 8000) {
126             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER_8KHZ_MONO | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
127         } else {
128             flags |= FLV_CODECID_NELLYMOSER | FLV_SAMPLESSIZE_16BIT;
129         }
130         break;
131     case 0:
132         flags |= enc->codec_tag<<4;
133         break;
134     default:
135         av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "codec not compatible with flv\n");
136         return -1;
137     }
138
139     return flags;
140 }
141
142 static void put_amf_string(AVIOContext *pb, const char *str)
143 {
144     size_t len = strlen(str);
145     put_be16(pb, len);
146     put_buffer(pb, str, len);
147 }
148
149 static void put_avc_eos_tag(AVIOContext *pb, unsigned ts) {
150     put_byte(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
151     put_be24(pb, 5);  /* Tag Data Size */
152     put_be24(pb, ts);  /* lower 24 bits of timestamp in ms*/
153     put_byte(pb, (ts >> 24) & 0x7F);  /* MSB of ts in ms*/
154     put_be24(pb, 0);  /* StreamId = 0 */
155     put_byte(pb, 23);  /* ub[4] FrameType = 1, ub[4] CodecId = 7 */
156     put_byte(pb, 2);  /* AVC end of sequence */
157     put_be24(pb, 0);  /* Always 0 for AVC EOS. */
158     put_be32(pb, 16);  /* Size of FLV tag */
159 }
160
161 static void put_amf_double(AVIOContext *pb, double d)
162 {
163     put_byte(pb, AMF_DATA_TYPE_NUMBER);
164     put_be64(pb, av_dbl2int(d));
165 }
166
167 static void put_amf_bool(AVIOContext *pb, int b) {
168     put_byte(pb, AMF_DATA_TYPE_BOOL);
169     put_byte(pb, !!b);
170 }
171
172 static int flv_write_header(AVFormatContext *s)
173 {
174     AVIOContext *pb = s->pb;
175     FLVContext *flv = s->priv_data;
176     AVCodecContext *audio_enc = NULL, *video_enc = NULL;
177     int i;
178     double framerate = 0.0;
179     int metadata_size_pos, data_size;
180     AVMetadataTag *tag = NULL;
181
182     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
183         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
184         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
185             if (s->streams[i]->r_frame_rate.den && s->streams[i]->r_frame_rate.num) {
186                 framerate = av_q2d(s->streams[i]->r_frame_rate);
187             } else {
188                 framerate = 1/av_q2d(s->streams[i]->codec->time_base);
189             }
190             video_enc = enc;
191             if(enc->codec_tag == 0) {
192                 av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "video codec not compatible with flv\n");
193                 return -1;
194             }
195         } else {
196             audio_enc = enc;
197             if(get_audio_flags(enc)<0)
198                 return -1;
199         }
200         av_set_pts_info(s->streams[i], 32, 1, 1000); /* 32 bit pts in ms */
201     }
202     put_tag(pb,"FLV");
203     put_byte(pb,1);
204     put_byte(pb,   FLV_HEADER_FLAG_HASAUDIO * !!audio_enc
205                  + FLV_HEADER_FLAG_HASVIDEO * !!video_enc);
206     put_be32(pb,9);
207     put_be32(pb,0);
208
209     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
210         if(s->streams[i]->codec->codec_tag == 5){
211             put_byte(pb,8); // message type
212             put_be24(pb,0); // include flags
213             put_be24(pb,0); // time stamp
214             put_be32(pb,0); // reserved
215             put_be32(pb,11); // size
216             flv->reserved=5;
217         }
218     }
219
220     flv->last_video_ts = -1;
221
222     /* write meta_tag */
223     put_byte(pb, 18);         // tag type META
224     metadata_size_pos= url_ftell(pb);
225     put_be24(pb, 0);          // size of data part (sum of all parts below)
226     put_be24(pb, 0);          // time stamp
227     put_be32(pb, 0);          // reserved
228
229     /* now data of data_size size */
230
231     /* first event name as a string */
232     put_byte(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
233     put_amf_string(pb, "onMetaData"); // 12 bytes
234
235     /* mixed array (hash) with size and string/type/data tuples */
236     put_byte(pb, AMF_DATA_TYPE_MIXEDARRAY);
237     put_be32(pb, 5*!!video_enc + 5*!!audio_enc + 2); // +2 for duration and file size
238
239     put_amf_string(pb, "duration");
240     flv->duration_offset= url_ftell(pb);
241     put_amf_double(pb, s->duration / AV_TIME_BASE); // fill in the guessed duration, it'll be corrected later if incorrect
242
243     if(video_enc){
244         put_amf_string(pb, "width");
245         put_amf_double(pb, video_enc->width);
246
247         put_amf_string(pb, "height");
248         put_amf_double(pb, video_enc->height);
249
250         put_amf_string(pb, "videodatarate");
251         put_amf_double(pb, video_enc->bit_rate / 1024.0);
252
253         put_amf_string(pb, "framerate");
254         put_amf_double(pb, framerate);
255
256         put_amf_string(pb, "videocodecid");
257         put_amf_double(pb, video_enc->codec_tag);
258     }
259
260     if(audio_enc){
261         put_amf_string(pb, "audiodatarate");
262         put_amf_double(pb, audio_enc->bit_rate / 1024.0);
263
264         put_amf_string(pb, "audiosamplerate");
265         put_amf_double(pb, audio_enc->sample_rate);
266
267         put_amf_string(pb, "audiosamplesize");
268         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_id == CODEC_ID_PCM_U8 ? 8 : 16);
269
270         put_amf_string(pb, "stereo");
271         put_amf_bool(pb, audio_enc->channels == 2);
272
273         put_amf_string(pb, "audiocodecid");
274         put_amf_double(pb, audio_enc->codec_tag);
275     }
276
277     while ((tag = av_metadata_get(s->metadata, "", tag, AV_METADATA_IGNORE_SUFFIX))) {
278         put_amf_string(pb, tag->key);
279         put_byte(pb, AMF_DATA_TYPE_STRING);
280         put_amf_string(pb, tag->value);
281     }
282
283     put_amf_string(pb, "filesize");
284     flv->filesize_offset= url_ftell(pb);
285     put_amf_double(pb, 0); // delayed write
286
287     put_amf_string(pb, "");
288     put_byte(pb, AMF_END_OF_OBJECT);
289
290     /* write total size of tag */
291     data_size= url_ftell(pb) - metadata_size_pos - 10;
292     url_fseek(pb, metadata_size_pos, SEEK_SET);
293     put_be24(pb, data_size);
294     url_fseek(pb, data_size + 10 - 3, SEEK_CUR);
295     put_be32(pb, data_size + 11);
296
297     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
298         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
299         if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC || enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
300             int64_t pos;
301             put_byte(pb, enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO ?
302                      FLV_TAG_TYPE_VIDEO : FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
303             put_be24(pb, 0); // size patched later
304             put_be24(pb, 0); // ts
305             put_byte(pb, 0); // ts ext
306             put_be24(pb, 0); // streamid
307             pos = url_ftell(pb);
308             if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC) {
309                 put_byte(pb, get_audio_flags(enc));
310                 put_byte(pb, 0); // AAC sequence header
311                 put_buffer(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
312             } else {
313                 put_byte(pb, enc->codec_tag | FLV_FRAME_KEY); // flags
314                 put_byte(pb, 0); // AVC sequence header
315                 put_be24(pb, 0); // composition time
316                 ff_isom_write_avcc(pb, enc->extradata, enc->extradata_size);
317             }
318             data_size = url_ftell(pb) - pos;
319             url_fseek(pb, -data_size - 10, SEEK_CUR);
320             put_be24(pb, data_size);
321             url_fseek(pb, data_size + 10 - 3, SEEK_CUR);
322             put_be32(pb, data_size + 11); // previous tag size
323         }
324     }
325
326     return 0;
327 }
328
329 static int flv_write_trailer(AVFormatContext *s)
330 {
331     int64_t file_size;
332
333     AVIOContext *pb = s->pb;
334     FLVContext *flv = s->priv_data;
335     int i;
336
337     /* Add EOS tag */
338     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
339         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
340         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO &&
341                 enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
342             put_avc_eos_tag(pb, flv->last_video_ts);
343         }
344     }
345
346     file_size = url_ftell(pb);
347
348     /* update informations */
349     url_fseek(pb, flv->duration_offset, SEEK_SET);
350     put_amf_double(pb, flv->duration / (double)1000);
351     url_fseek(pb, flv->filesize_offset, SEEK_SET);
352     put_amf_double(pb, file_size);
353
354     url_fseek(pb, file_size, SEEK_SET);
355     return 0;
356 }
357
358 static int flv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
359 {
360     AVIOContext *pb = s->pb;
361     AVCodecContext *enc = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
362     FLVContext *flv = s->priv_data;
363     unsigned ts;
364     int size= pkt->size;
365     uint8_t *data= NULL;
366     int flags, flags_size;
367
368 //    av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "type:%d pts: %"PRId64" size:%d\n", enc->codec_type, timestamp, size);
369
370     if(enc->codec_id == CODEC_ID_VP6 || enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F ||
371        enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
372         flags_size= 2;
373     else if(enc->codec_id == CODEC_ID_H264)
374         flags_size= 5;
375     else
376         flags_size= 1;
377
378     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
379         put_byte(pb, FLV_TAG_TYPE_VIDEO);
380
381         flags = enc->codec_tag;
382         if(flags == 0) {
383             av_log(enc, AV_LOG_ERROR, "video codec %X not compatible with flv\n",enc->codec_id);
384             return -1;
385         }
386
387         flags |= pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY ? FLV_FRAME_KEY : FLV_FRAME_INTER;
388     } else {
389         assert(enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO);
390         flags = get_audio_flags(enc);
391
392         assert(size);
393
394         put_byte(pb, FLV_TAG_TYPE_AUDIO);
395     }
396
397     if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
398         /* check if extradata looks like mp4 formated */
399         if (enc->extradata_size > 0 && *(uint8_t*)enc->extradata != 1) {
400             if (ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size) < 0)
401                 return -1;
402         }
403         if (!flv->delay && pkt->dts < 0)
404             flv->delay = -pkt->dts;
405     }
406
407     ts = pkt->dts + flv->delay; // add delay to force positive dts
408     if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
409         if (flv->last_video_ts < ts)
410             flv->last_video_ts = ts;
411     }
412     put_be24(pb,size + flags_size);
413     put_be24(pb,ts);
414     put_byte(pb,(ts >> 24) & 0x7F); // timestamps are 32bits _signed_
415     put_be24(pb,flv->reserved);
416     put_byte(pb,flags);
417     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6)
418         put_byte(pb,0);
419     if (enc->codec_id == CODEC_ID_VP6F)
420         put_byte(pb, enc->extradata_size ? enc->extradata[0] : 0);
421     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_AAC)
422         put_byte(pb,1); // AAC raw
423     else if (enc->codec_id == CODEC_ID_H264) {
424         put_byte(pb,1); // AVC NALU
425         put_be24(pb,pkt->pts - pkt->dts);
426     }
427
428     put_buffer(pb, data ? data : pkt->data, size);
429
430     put_be32(pb,size+flags_size+11); // previous tag size
431     flv->duration = FFMAX(flv->duration, pkt->pts + flv->delay + pkt->duration);
432
433     put_flush_packet(pb);
434
435     av_free(data);
436
437     return 0;
438 }
439
440 AVOutputFormat ff_flv_muxer = {
441     "flv",
442     NULL_IF_CONFIG_SMALL("FLV format"),
443     "video/x-flv",
444     "flv",
445     sizeof(FLVContext),
446 #if CONFIG_LIBMP3LAME
447     CODEC_ID_MP3,
448 #else // CONFIG_LIBMP3LAME
449     CODEC_ID_ADPCM_SWF,
450 #endif // CONFIG_LIBMP3LAME
451     CODEC_ID_FLV1,
452     flv_write_header,
453     flv_write_packet,
454     flv_write_trailer,
455     .codec_tag= (const AVCodecTag* const []){flv_video_codec_ids, flv_audio_codec_ids, 0},
456     .flags= AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
457 };