avformat/hls, dashdec: Don't use AV_OPT flags in av_dict_set()
[ffmpeg.git] / libavformat / matroskaenc.c
1 /*
2  * Matroska muxer
3  * Copyright (c) 2007 David Conrad
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 <stdint.h>
23
24 #include "avc.h"
25 #include "hevc.h"
26 #include "avformat.h"
27 #include "avio_internal.h"
28 #include "avlanguage.h"
29 #include "flacenc.h"
30 #include "internal.h"
31 #include "isom.h"
32 #include "matroska.h"
33 #include "riff.h"
34 #include "subtitles.h"
35 #include "vorbiscomment.h"
36 #include "wv.h"
37
38 #include "libavutil/avstring.h"
39 #include "libavutil/channel_layout.h"
40 #include "libavutil/dict.h"
41 #include "libavutil/intfloat.h"
42 #include "libavutil/intreadwrite.h"
43 #include "libavutil/lfg.h"
44 #include "libavutil/mathematics.h"
45 #include "libavutil/opt.h"
46 #include "libavutil/random_seed.h"
47 #include "libavutil/samplefmt.h"
48 #include "libavutil/sha.h"
49 #include "libavutil/stereo3d.h"
50
51 #include "libavcodec/xiph.h"
52 #include "libavcodec/mpeg4audio.h"
53 #include "libavcodec/internal.h"
54
55 typedef struct ebml_master {
56     int64_t         pos;                ///< absolute offset in the file where the master's elements start
57     int             sizebytes;          ///< how many bytes were reserved for the size
58 } ebml_master;
59
60 typedef struct mkv_seekhead_entry {
61     unsigned int    elementid;
62     uint64_t        segmentpos;
63 } mkv_seekhead_entry;
64
65 typedef struct mkv_seekhead {
66     int64_t                 filepos;
67     int64_t                 segment_offset;     ///< the file offset to the beginning of the segment
68     int                     reserved_size;      ///< -1 if appending to file
69     int                     max_entries;
70     mkv_seekhead_entry      *entries;
71     int                     num_entries;
72 } mkv_seekhead;
73
74 typedef struct mkv_cuepoint {
75     uint64_t        pts;
76     int             stream_idx;
77     int             tracknum;
78     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the cluster containing the block
79     int64_t         relative_pos;       ///< relative offset from the position of the cluster containing the block
80     int64_t         duration;           ///< duration of the block according to time base
81 } mkv_cuepoint;
82
83 typedef struct mkv_cues {
84     int64_t         segment_offset;
85     mkv_cuepoint    *entries;
86     int             num_entries;
87 } mkv_cues;
88
89 typedef struct mkv_track {
90     int             write_dts;
91     int             has_cue;
92     int64_t         ts_offset;
93 } mkv_track;
94
95 #define MODE_MATROSKAv2 0x01
96 #define MODE_WEBM       0x02
97
98 /** Maximum number of tracks allowed in a Matroska file (with track numbers in
99  * range 1 to 126 (inclusive) */
100 #define MAX_TRACKS 126
101
102 typedef struct MatroskaMuxContext {
103     const AVClass  *class;
104     int             mode;
105     AVIOContext   *dyn_bc;
106     ebml_master     segment;
107     int64_t         segment_offset;
108     ebml_master     cluster;
109     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
110     int64_t         cluster_pts;
111     int64_t         duration_offset;
112     int64_t         duration;
113     mkv_seekhead    *main_seekhead;
114     mkv_cues        *cues;
115     mkv_track       *tracks;
116
117     AVPacket        cur_audio_pkt;
118
119     int have_attachments;
120
121     int reserve_cues_space;
122     int cluster_size_limit;
123     int64_t cues_pos;
124     int64_t cluster_time_limit;
125     int is_dash;
126     int dash_track_number;
127     int is_live;
128
129     uint32_t chapter_id_offset;
130     int wrote_chapters;
131
132     int64_t last_track_timestamp[MAX_TRACKS];
133
134     int allow_raw_vfw;
135 } MatroskaMuxContext;
136
137
138 /** 2 bytes * 3 for EBML IDs, 3 1-byte EBML lengths, 8 bytes for 64 bit
139  * offset, 4 bytes for target EBML ID */
140 #define MAX_SEEKENTRY_SIZE 21
141
142 /** per-cuepoint-track - 5 1-byte EBML IDs, 5 1-byte EBML sizes, 4
143  * 8-byte uint max */
144 #define MAX_CUETRACKPOS_SIZE 42
145
146 /** per-cuepoint - 2 1-byte EBML IDs, 2 1-byte EBML sizes, 8-byte uint max */
147 #define MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks) 12 + MAX_CUETRACKPOS_SIZE * num_tracks
148
149 /** Seek preroll value for opus */
150 #define OPUS_SEEK_PREROLL 80000000
151
152 static int ebml_id_size(unsigned int id)
153 {
154     return (av_log2(id + 1) - 1) / 7 + 1;
155 }
156
157 static void put_ebml_id(AVIOContext *pb, unsigned int id)
158 {
159     int i = ebml_id_size(id);
160     while (i--)
161         avio_w8(pb, (uint8_t)(id >> (i * 8)));
162 }
163
164 /**
165  * Write an EBML size meaning "unknown size".
166  *
167  * @param bytes The number of bytes the size should occupy (maximum: 8).
168  */
169 static void put_ebml_size_unknown(AVIOContext *pb, int bytes)
170 {
171     av_assert0(bytes <= 8);
172     avio_w8(pb, 0x1ff >> bytes);
173     ffio_fill(pb, 0xff, bytes - 1);
174 }
175
176 /**
177  * Calculate how many bytes are needed to represent a given number in EBML.
178  */
179 static int ebml_num_size(uint64_t num)
180 {
181     int bytes = 1;
182     while ((num + 1) >> bytes * 7)
183         bytes++;
184     return bytes;
185 }
186
187 /**
188  * Write a number in EBML variable length format.
189  *
190  * @param bytes The number of bytes that need to be used to write the number.
191  *              If zero, any number of bytes can be used.
192  */
193 static void put_ebml_num(AVIOContext *pb, uint64_t num, int bytes)
194 {
195     int i, needed_bytes = ebml_num_size(num);
196
197     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
198     av_assert0(num < (1ULL << 56) - 1);
199
200     if (bytes == 0)
201         // don't care how many bytes are used, so use the min
202         bytes = needed_bytes;
203     // the bytes needed to write the given size would exceed the bytes
204     // that we need to use, so write unknown size. This shouldn't happen.
205     av_assert0(bytes >= needed_bytes);
206
207     num |= 1ULL << bytes * 7;
208     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
209         avio_w8(pb, (uint8_t)(num >> i * 8));
210 }
211
212 static void put_ebml_uint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
213 {
214     int i, bytes = 1;
215     uint64_t tmp = val;
216     while (tmp >>= 8)
217         bytes++;
218
219     put_ebml_id(pb, elementid);
220     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
221     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
222         avio_w8(pb, (uint8_t)(val >> i * 8));
223 }
224
225 static void put_ebml_sint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, int64_t val)
226 {
227     int i, bytes = 1;
228     uint64_t tmp = 2*(val < 0 ? val^-1 : val);
229
230     while (tmp>>=8) bytes++;
231
232     put_ebml_id(pb, elementid);
233     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
234     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
235         avio_w8(pb, (uint8_t)(val >> i * 8));
236 }
237
238 static void put_ebml_float(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
239 {
240     put_ebml_id(pb, elementid);
241     put_ebml_num(pb, 8, 0);
242     avio_wb64(pb, av_double2int(val));
243 }
244
245 static void put_ebml_binary(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
246                             const void *buf, int size)
247 {
248     put_ebml_id(pb, elementid);
249     put_ebml_num(pb, size, 0);
250     avio_write(pb, buf, size);
251 }
252
253 static void put_ebml_string(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
254                             const char *str)
255 {
256     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
257 }
258
259 /**
260  * Write a void element of a given size. Useful for reserving space in
261  * the file to be written to later.
262  *
263  * @param size The number of bytes to reserve, which must be at least 2.
264  */
265 static void put_ebml_void(AVIOContext *pb, uint64_t size)
266 {
267     int64_t currentpos = avio_tell(pb);
268
269     av_assert0(size >= 2);
270
271     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
272     // we need to subtract the length needed to store the size from the
273     // size we need to reserve so 2 cases, we use 8 bytes to store the
274     // size if possible, 1 byte otherwise
275     if (size < 10)
276         put_ebml_num(pb, size - 1, 0);
277     else
278         put_ebml_num(pb, size - 9, 8);
279     ffio_fill(pb, 0, currentpos + size - avio_tell(pb));
280 }
281
282 static ebml_master start_ebml_master(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
283                                      uint64_t expectedsize)
284 {
285     int bytes = expectedsize ? ebml_num_size(expectedsize) : 8;
286     put_ebml_id(pb, elementid);
287     put_ebml_size_unknown(pb, bytes);
288     return (ebml_master) {avio_tell(pb), bytes };
289 }
290
291 static void end_ebml_master(AVIOContext *pb, ebml_master master)
292 {
293     int64_t pos = avio_tell(pb);
294
295     if (avio_seek(pb, master.pos - master.sizebytes, SEEK_SET) < 0)
296         return;
297     put_ebml_num(pb, pos - master.pos, master.sizebytes);
298     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
299 }
300
301 static void put_xiph_size(AVIOContext *pb, int size)
302 {
303     ffio_fill(pb, 255, size / 255);
304     avio_w8(pb, size % 255);
305 }
306
307 /**
308  * Initialize a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 Matroska
309  * elements. If a maximum number of elements is specified, enough space
310  * will be reserved at the current file location to write a seek head of
311  * that size.
312  *
313  * @param segment_offset The absolute offset to the position in the file
314  *                       where the segment begins.
315  * @param numelements The maximum number of elements that will be indexed
316  *                    by this seek head, 0 if unlimited.
317  */
318 static mkv_seekhead *mkv_start_seekhead(AVIOContext *pb, int64_t segment_offset,
319                                         int numelements)
320 {
321     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
322     if (!new_seekhead)
323         return NULL;
324
325     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
326
327     if (numelements > 0) {
328         new_seekhead->filepos = avio_tell(pb);
329         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID
330         // and size, and 3 bytes to guarantee that an EBML void element
331         // will fit afterwards
332         new_seekhead->reserved_size = numelements * MAX_SEEKENTRY_SIZE + 13;
333         new_seekhead->max_entries   = numelements;
334         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
335     }
336     return new_seekhead;
337 }
338
339 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
340 {
341     mkv_seekhead_entry *entries = seekhead->entries;
342
343     // don't store more elements than we reserved space for
344     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
345         return -1;
346
347     entries = av_realloc_array(entries, seekhead->num_entries + 1, sizeof(mkv_seekhead_entry));
348     if (!entries)
349         return AVERROR(ENOMEM);
350     seekhead->entries = entries;
351
352     seekhead->entries[seekhead->num_entries].elementid    = elementid;
353     seekhead->entries[seekhead->num_entries++].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
354
355     return 0;
356 }
357
358 /**
359  * Write the seek head to the file and free it. If a maximum number of
360  * elements was specified to mkv_start_seekhead(), the seek head will
361  * be written at the location reserved for it. Otherwise, it is written
362  * at the current location in the file.
363  *
364  * @return The file offset where the seekhead was written,
365  * -1 if an error occurred.
366  */
367 static int64_t mkv_write_seekhead(AVIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
368 {
369     ebml_master metaseek, seekentry;
370     int64_t currentpos;
371     int i;
372
373     currentpos = avio_tell(pb);
374
375     if (seekhead->reserved_size > 0) {
376         if (avio_seek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET) < 0) {
377             currentpos = -1;
378             goto fail;
379         }
380     }
381
382     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, seekhead->reserved_size);
383     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
384         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
385
386         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY, MAX_SEEKENTRY_SIZE);
387
388         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
389         put_ebml_num(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
390         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
391
392         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
393         end_ebml_master(pb, seekentry);
394     }
395     end_ebml_master(pb, metaseek);
396
397     if (seekhead->reserved_size > 0) {
398         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - avio_tell(pb);
399         put_ebml_void(pb, remaining);
400         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
401
402         currentpos = seekhead->filepos;
403     }
404 fail:
405     av_freep(&seekhead->entries);
406     av_free(seekhead);
407
408     return currentpos;
409 }
410
411 static mkv_cues *mkv_start_cues(int64_t segment_offset)
412 {
413     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
414     if (!cues)
415         return NULL;
416
417     cues->segment_offset = segment_offset;
418     return cues;
419 }
420
421 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, int stream, int tracknum, int64_t ts,
422                             int64_t cluster_pos, int64_t relative_pos, int64_t duration)
423 {
424     mkv_cuepoint *entries = cues->entries;
425
426     if (ts < 0)
427         return 0;
428
429     entries = av_realloc_array(entries, cues->num_entries + 1, sizeof(mkv_cuepoint));
430     if (!entries)
431         return AVERROR(ENOMEM);
432     cues->entries = entries;
433
434     cues->entries[cues->num_entries].pts           = ts;
435     cues->entries[cues->num_entries].stream_idx    = stream;
436     cues->entries[cues->num_entries].tracknum      = tracknum;
437     cues->entries[cues->num_entries].cluster_pos   = cluster_pos - cues->segment_offset;
438     cues->entries[cues->num_entries].relative_pos  = relative_pos;
439     cues->entries[cues->num_entries++].duration    = duration;
440
441     return 0;
442 }
443
444 static int64_t mkv_write_cues(AVFormatContext *s, mkv_cues *cues, mkv_track *tracks, int num_tracks)
445 {
446     AVIOContext *pb = s->pb;
447     ebml_master cues_element;
448     int64_t currentpos;
449     int i, j;
450
451     currentpos = avio_tell(pb);
452     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES, 0);
453
454     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
455         ebml_master cuepoint, track_positions;
456         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
457         uint64_t pts = entry->pts;
458         int ctp_nb = 0;
459
460         // Calculate the number of entries, so we know the element size
461         for (j = 0; j < num_tracks; j++)
462             tracks[j].has_cue = 0;
463         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
464             int tracknum = entry[j].stream_idx;
465             av_assert0(tracknum>=0 && tracknum<num_tracks);
466             if (tracks[tracknum].has_cue && s->streams[tracknum]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
467                 continue;
468             tracks[tracknum].has_cue = 1;
469             ctp_nb ++;
470         }
471
472         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY, MAX_CUEPOINT_SIZE(ctp_nb));
473         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
474
475         // put all the entries from different tracks that have the exact same
476         // timestamp into the same CuePoint
477         for (j = 0; j < num_tracks; j++)
478             tracks[j].has_cue = 0;
479         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
480             int tracknum = entry[j].stream_idx;
481             av_assert0(tracknum>=0 && tracknum<num_tracks);
482             if (tracks[tracknum].has_cue && s->streams[tracknum]->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE)
483                 continue;
484             tracks[tracknum].has_cue = 1;
485             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION, MAX_CUETRACKPOS_SIZE);
486             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK           , entry[j].tracknum   );
487             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION , entry[j].cluster_pos);
488             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUERELATIVEPOSITION, entry[j].relative_pos);
489             if (entry[j].duration != -1)
490                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUEDURATION    , entry[j].duration);
491             end_ebml_master(pb, track_positions);
492         }
493         i += j - 1;
494         end_ebml_master(pb, cuepoint);
495     }
496     end_ebml_master(pb, cues_element);
497
498     return currentpos;
499 }
500
501 static int put_xiph_codecpriv(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
502 {
503     const uint8_t *header_start[3];
504     int header_len[3];
505     int first_header_size;
506     int j;
507
508     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)
509         first_header_size = 30;
510     else
511         first_header_size = 42;
512
513     if (avpriv_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
514                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
515         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
516         return -1;
517     }
518
519     avio_w8(pb, 2);                    // number packets - 1
520     for (j = 0; j < 2; j++) {
521         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
522     }
523     for (j = 0; j < 3; j++)
524         avio_write(pb, header_start[j], header_len[j]);
525
526     return 0;
527 }
528
529 static int put_wv_codecpriv(AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
530 {
531     if (codec->extradata && codec->extradata_size == 2)
532         avio_write(pb, codec->extradata, 2);
533     else
534         avio_wl16(pb, 0x403); // fallback to the version mentioned in matroska specs
535     return 0;
536 }
537
538 static int put_flac_codecpriv(AVFormatContext *s,
539                               AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
540 {
541     int write_comment = (codec->channel_layout &&
542                          !(codec->channel_layout & ~0x3ffffULL) &&
543                          !ff_flac_is_native_layout(codec->channel_layout));
544     int ret = ff_flac_write_header(pb, codec->extradata, codec->extradata_size,
545                                    !write_comment);
546
547     if (ret < 0)
548         return ret;
549
550     if (write_comment) {
551         const char *vendor = (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) ?
552                              "Lavf" : LIBAVFORMAT_IDENT;
553         AVDictionary *dict = NULL;
554         uint8_t buf[32], *data, *p;
555         int64_t len;
556
557         snprintf(buf, sizeof(buf), "0x%"PRIx64, codec->channel_layout);
558         av_dict_set(&dict, "WAVEFORMATEXTENSIBLE_CHANNEL_MASK", buf, 0);
559
560         len = ff_vorbiscomment_length(dict, vendor);
561         if (len >= ((1<<24) - 4))
562             return AVERROR(EINVAL);
563
564         data = av_malloc(len + 4);
565         if (!data) {
566             av_dict_free(&dict);
567             return AVERROR(ENOMEM);
568         }
569
570         data[0] = 0x84;
571         AV_WB24(data + 1, len);
572
573         p = data + 4;
574         ff_vorbiscomment_write(&p, &dict, vendor);
575
576         avio_write(pb, data, len + 4);
577
578         av_freep(&data);
579         av_dict_free(&dict);
580     }
581
582     return 0;
583 }
584
585 static int get_aac_sample_rates(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec,
586                                 int *sample_rate, int *output_sample_rate)
587 {
588     MPEG4AudioConfig mp4ac;
589
590     if (avpriv_mpeg4audio_get_config(&mp4ac, codec->extradata,
591                                      codec->extradata_size * 8, 1) < 0) {
592         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
593                "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
594         return AVERROR(EINVAL);
595     }
596
597     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
598     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
599     return 0;
600 }
601
602 static int mkv_write_native_codecprivate(AVFormatContext *s,
603                                          AVCodecContext *codec,
604                                          AVIOContext *dyn_cp)
605 {
606     switch (codec->codec_id) {
607     case AV_CODEC_ID_VORBIS:
608     case AV_CODEC_ID_THEORA:
609         return put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
610     case AV_CODEC_ID_FLAC:
611         return put_flac_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
612     case AV_CODEC_ID_WAVPACK:
613         return put_wv_codecpriv(dyn_cp, codec);
614     case AV_CODEC_ID_H264:
615         return ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata,
616                                   codec->extradata_size);
617     case AV_CODEC_ID_HEVC:
618         ff_isom_write_hvcc(dyn_cp, codec->extradata,
619                            codec->extradata_size, 0);
620         return 0;
621     case AV_CODEC_ID_ALAC:
622         if (codec->extradata_size < 36) {
623             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
624                    "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
625                    "QuickTime atom.");
626             return AVERROR_INVALIDDATA;
627         } else
628             avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
629                        codec->extradata_size - 12);
630         break;
631     default:
632         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES &&
633             ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == AV_CODEC_ID_PRORES) {
634             avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
635         } else if (codec->extradata_size && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_TTA)
636             avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
637     }
638
639     return 0;
640 }
641
642 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
643                                   AVCodecContext *codec, int native_id,
644                                   int qt_id)
645 {
646     AVIOContext *dyn_cp;
647     uint8_t *codecpriv;
648     int ret, codecpriv_size;
649
650     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
651     if (ret < 0)
652         return ret;
653
654     if (native_id) {
655         ret = mkv_write_native_codecprivate(s, codec, dyn_cp);
656     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
657         if (qt_id) {
658             if (!codec->codec_tag)
659                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags,
660                                                     codec->codec_id);
661             if (codec->extradata_size) {
662                 if (   ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_tag) == codec->codec_id
663                     && ff_codec_get_id(ff_codec_movvideo_tags, AV_RL32(codec->extradata + 4)) != codec->codec_id
664                 ) {
665                     int i;
666                     avio_wb32(dyn_cp, 0x5a + codec->extradata_size);
667                     avio_wl32(dyn_cp, codec->codec_tag);
668                     for(i = 0; i < 0x5a - 8; i++)
669                         avio_w8(dyn_cp, 0);
670                 }
671                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
672             }
673         } else {
674             if (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags, codec->codec_id))
675                 av_log(s, AV_LOG_WARNING, "codec %s is not supported by this format\n",
676                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
677
678             if (!codec->codec_tag)
679                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,
680                                                     codec->codec_id);
681             if (!codec->codec_tag && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
682                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec tag found for codec %s\n",
683                        avcodec_get_name(codec->codec_id));
684                 ret = AVERROR(EINVAL);
685             }
686
687             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0, 0);
688         }
689     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
690         unsigned int tag;
691         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
692         if (!tag) {
693             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec tag found for codec %s\n",
694                    avcodec_get_name(codec->codec_id));
695             ret = AVERROR(EINVAL);
696         }
697         if (!codec->codec_tag)
698             codec->codec_tag = tag;
699
700         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec, FF_PUT_WAV_HEADER_FORCE_WAVEFORMATEX);
701     }
702
703     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
704     if (codecpriv_size)
705         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv,
706                         codecpriv_size);
707     av_free(codecpriv);
708     return ret;
709 }
710
711
712 static int mkv_write_stereo_mode(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
713                                  AVStream *st, int mode, int *h_width, int *h_height)
714 {
715     int i;
716     int ret = 0;
717     AVDictionaryEntry *tag;
718     MatroskaVideoStereoModeType format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
719
720     *h_width = 1;
721     *h_height = 1;
722     // convert metadata into proper side data and add it to the stream
723     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "stereo_mode", NULL, 0)) ||
724         (tag = av_dict_get( s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
725         int stereo_mode = atoi(tag->value);
726
727         for (i=0; i<MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB; i++)
728             if (!strcmp(tag->value, ff_matroska_video_stereo_mode[i])){
729                 stereo_mode = i;
730                 break;
731             }
732
733         if (stereo_mode < MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB &&
734             stereo_mode != 10 && stereo_mode != 12) {
735             int ret = ff_mkv_stereo3d_conv(st, stereo_mode);
736             if (ret < 0)
737                 return ret;
738         }
739     }
740
741     // iterate to find the stereo3d side data
742     for (i = 0; i < st->nb_side_data; i++) {
743         AVPacketSideData sd = st->side_data[i];
744         if (sd.type == AV_PKT_DATA_STEREO3D) {
745             AVStereo3D *stereo = (AVStereo3D *)sd.data;
746
747             switch (stereo->type) {
748             case AV_STEREO3D_2D:
749                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_MONO;
750                 break;
751             case AV_STEREO3D_SIDEBYSIDE:
752                 format = (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
753                     ? MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT
754                     : MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_LEFT_RIGHT;
755                 *h_width = 2;
756                 break;
757             case AV_STEREO3D_TOPBOTTOM:
758                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM;
759                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
760                     format--;
761                 *h_height = 2;
762                 break;
763             case AV_STEREO3D_CHECKERBOARD:
764                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_CHECKERBOARD_LR;
765                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
766                     format--;
767                 break;
768             case AV_STEREO3D_LINES:
769                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_ROW_INTERLEAVED_LR;
770                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
771                     format--;
772                 *h_height = 2;
773                 break;
774             case AV_STEREO3D_COLUMNS:
775                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_COL_INTERLEAVED_LR;
776                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
777                     format--;
778                 *h_width = 2;
779                 break;
780             case AV_STEREO3D_FRAMESEQUENCE:
781                 format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_BOTH_EYES_BLOCK_LR;
782                 if (stereo->flags & AV_STEREO3D_FLAG_INVERT)
783                     format++;
784                 break;
785             }
786             break;
787         }
788     }
789
790     if (format == MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB)
791         return ret;
792
793     // if webm, do not write unsupported modes
794     if ((mode == MODE_WEBM &&
795         format > MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM &&
796         format != MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT)
797         || format >= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB) {
798         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
799                "The specified stereo mode is not valid.\n");
800         format = MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_NB;
801         return AVERROR(EINVAL);
802     }
803
804     // write StereoMode if format is valid
805     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, format);
806
807     return ret;
808 }
809
810 static int mkv_write_track(AVFormatContext *s, MatroskaMuxContext *mkv,
811                            int i, AVIOContext *pb, int default_stream_exists)
812 {
813     AVStream *st = s->streams[i];
814     AVCodecContext *codec = st->codec;
815     ebml_master subinfo, track;
816     int native_id = 0;
817     int qt_id = 0;
818     int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
819     int sample_rate = codec->sample_rate;
820     int output_sample_rate = 0;
821     int display_width_div = 1;
822     int display_height_div = 1;
823     int j, ret;
824     AVDictionaryEntry *tag;
825
826     // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
827     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
828
829     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
830         mkv->have_attachments = 1;
831         return 0;
832     }
833
834     if (!bit_depth && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_ADPCM_G726)
835         bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
836     if (!bit_depth)
837         bit_depth = codec->bits_per_coded_sample;
838
839     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC) {
840         ret = get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
841         if (ret < 0)
842             return ret;
843     }
844
845     track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
846     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER,
847                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
848     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID,
849                    mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : i + 1);
850     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
851
852     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
853         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
854     tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
855     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
856         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag && tag->value ? tag->value:"und");
857     } else if (tag && tag->value) {
858         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag->value);
859     }
860
861     // The default value for TRACKFLAGDEFAULT is 1, so add element
862     // if we need to clear it.
863     if (default_stream_exists && !(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT))
864         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
865
866     if (st->disposition & AV_DISPOSITION_FORCED)
867         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGFORCED, 1);
868
869     if (mkv->mode == MODE_WEBM && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
870         const char *codec_id;
871         if (st->disposition & AV_DISPOSITION_CAPTIONS) {
872             codec_id = "D_WEBVTT/CAPTIONS";
873             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
874         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_DESCRIPTIONS) {
875             codec_id = "D_WEBVTT/DESCRIPTIONS";
876             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
877         } else if (st->disposition & AV_DISPOSITION_METADATA) {
878             codec_id = "D_WEBVTT/METADATA";
879             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_METADATA;
880         } else {
881             codec_id = "D_WEBVTT/SUBTITLES";
882             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
883         }
884         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, codec_id);
885     } else {
886         // look for a codec ID string specific to mkv to use,
887         // if none are found, use AVI codes
888         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
889             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
890                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
891                 native_id = 1;
892                 break;
893             }
894         }
895         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO && !codec->codec_tag) {
896             if (mkv->allow_raw_vfw) {
897                 native_id = 0;
898             } else {
899                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Raw RGB is not supported Natively in Matroska, you can use AVI or NUT or\n"
900                                         "If you would like to store it anyway using VFW mode, enable allow_raw_vfw (-allow_raw_vfw 1)\n");
901                 return AVERROR(EINVAL);
902             }
903         }
904     }
905
906     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && codec->initial_padding && codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
907 //         mkv->tracks[i].ts_offset = av_rescale_q(codec->initial_padding,
908 //                                                 (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
909 //                                                 st->time_base);
910
911         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CODECDELAY,
912                       av_rescale_q(codec->initial_padding,
913                                    (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
914                                    (AVRational){ 1, 1000000000 }));
915     }
916     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS) {
917         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPREROLL, OPUS_SEEK_PREROLL);
918     }
919
920     if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
921                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 ||
922                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
923                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS ||
924                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT)) {
925         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
926                "Only VP8 or VP9 video and Vorbis or Opus audio and WebVTT subtitles are supported for WebM.\n");
927         return AVERROR(EINVAL);
928     }
929
930     switch (codec->codec_type) {
931     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
932         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
933
934         if(   st->avg_frame_rate.num > 0 && st->avg_frame_rate.den > 0
935            && av_cmp_q(av_inv_q(st->avg_frame_rate), codec->time_base) > 0)
936             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1000000000LL * st->avg_frame_rate.den / st->avg_frame_rate.num);
937         else
938             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1000000000LL * codec->time_base.num / codec->time_base.den);
939
940         if (!native_id &&
941             ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
942             ((!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id) && codec->codec_id != AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) ||
943              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1 ||
944              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3 ||
945              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
946             qt_id = 1;
947
948         if (qt_id)
949             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
950         else if (!native_id) {
951             // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
952             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
953             mkv->tracks[i].write_dts = 1;
954             s->internal->avoid_negative_ts_use_pts = 0;
955         }
956
957         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
958         // XXX: interlace flag?
959         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
960         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
961
962         // check both side data and metadata for stereo information,
963         // write the result to the bitstream if any is found
964         ret = mkv_write_stereo_mode(s, pb, st, mkv->mode,
965                                     &display_width_div,
966                                     &display_height_div);
967         if (ret < 0)
968             return ret;
969
970         if (((tag = av_dict_get(st->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
971             ((tag = av_dict_get( s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0)) && atoi(tag->value)) ||
972             (codec->pix_fmt == AV_PIX_FMT_YUVA420P)) {
973             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEOALPHAMODE, 1);
974         }
975
976         // write DisplayWidth and DisplayHeight, they contain the size of
977         // a single source view and/or the display aspect ratio
978         if (st->sample_aspect_ratio.num) {
979             int64_t d_width = av_rescale(codec->width, st->sample_aspect_ratio.num, st->sample_aspect_ratio.den);
980             if (d_width > INT_MAX) {
981                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Overflow in display width\n");
982                 return AVERROR(EINVAL);
983             }
984             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width / display_width_div);
985             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
986         } else if (display_width_div != 1 || display_height_div != 1) {
987             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , codec->width / display_width_div);
988             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height / display_height_div);
989         }
990
991         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO) {
992             uint32_t color_space = av_le2ne32(codec->codec_tag);
993             put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_VIDEOCOLORSPACE, &color_space, sizeof(color_space));
994         }
995
996         end_ebml_master(pb, subinfo);
997         break;
998
999     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
1000         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
1001
1002         if (!native_id)
1003             // no mkv-specific ID, use ACM mode
1004             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
1005
1006         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
1007         put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
1008         put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
1009         if (output_sample_rate)
1010             put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
1011         if (bit_depth)
1012             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
1013         end_ebml_master(pb, subinfo);
1014         break;
1015
1016     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
1017         if (!native_id) {
1018             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
1019             return AVERROR(ENOSYS);
1020         }
1021
1022         if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT)
1023             native_id = MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE;
1024
1025         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, native_id);
1026         break;
1027     default:
1028         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
1029         return AVERROR(EINVAL);
1030     }
1031
1032     if (mkv->mode != MODE_WEBM || codec->codec_id != AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1033         ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
1034         if (ret < 0)
1035             return ret;
1036     }
1037
1038     end_ebml_master(pb, track);
1039
1040     return 0;
1041 }
1042
1043 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
1044 {
1045     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1046     AVIOContext *pb = s->pb;
1047     ebml_master tracks;
1048     int i, ret, default_stream_exists = 0;
1049
1050     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
1051     if (ret < 0)
1052         return ret;
1053
1054     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
1055     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1056         AVStream *st = s->streams[i];
1057         default_stream_exists |= st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT;
1058     }
1059     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1060         ret = mkv_write_track(s, mkv, i, pb, default_stream_exists);
1061         if (ret < 0)
1062             return ret;
1063     }
1064     end_ebml_master(pb, tracks);
1065     return 0;
1066 }
1067
1068 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
1069 {
1070     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1071     AVIOContext *pb = s->pb;
1072     ebml_master chapters, editionentry;
1073     AVRational scale = {1, 1E9};
1074     int i, ret;
1075
1076     if (!s->nb_chapters || mkv->wrote_chapters)
1077         return 0;
1078
1079     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
1080     if (ret < 0) return ret;
1081
1082     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
1083     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
1084     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
1085     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
1086     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1087         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
1088         AVChapter *c     = s->chapters[i];
1089         int64_t chapterstart = av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale);
1090         int64_t chapterend   = av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale);
1091         AVDictionaryEntry *t = NULL;
1092         if (chapterstart < 0 || chapterstart > chapterend || chapterend < 0) {
1093             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1094                    "Invalid chapter start (%"PRId64") or end (%"PRId64").\n",
1095                    chapterstart, chapterend);
1096             return AVERROR_INVALIDDATA;
1097         }
1098
1099         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
1100         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id + mkv->chapter_id_offset);
1101         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART, chapterstart);
1102         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND, chapterend);
1103         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
1104         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
1105         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
1106             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
1107             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
1108             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
1109             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
1110         }
1111         end_ebml_master(pb, chapteratom);
1112     }
1113     end_ebml_master(pb, editionentry);
1114     end_ebml_master(pb, chapters);
1115
1116     mkv->wrote_chapters = 1;
1117     return 0;
1118 }
1119
1120 static int mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
1121 {
1122     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
1123     uint8_t *p   = key;
1124     const uint8_t *lang = NULL;
1125     ebml_master tag;
1126
1127     if (!key)
1128         return AVERROR(ENOMEM);
1129
1130     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
1131         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
1132         *p = 0;
1133
1134     p = key;
1135     while (*p) {
1136         if (*p == ' ')
1137             *p = '_';
1138         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
1139             *p -= 'a' - 'A';
1140         p++;
1141     }
1142
1143     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
1144     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
1145     if (lang)
1146         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
1147     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
1148     end_ebml_master(pb, tag);
1149
1150     av_freep(&key);
1151     return 0;
1152 }
1153
1154 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
1155                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
1156 {
1157     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1158     ebml_master tag, targets;
1159     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1160     int ret;
1161
1162     if (!tags->pos) {
1163         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
1164         if (ret < 0) return ret;
1165
1166         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
1167     }
1168
1169     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
1170     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
1171     if (elementid)
1172         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
1173     end_ebml_master(s->pb, targets);
1174
1175     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))) {
1176         if (av_strcasecmp(t->key, "title") &&
1177             av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode") &&
1178             av_strcasecmp(t->key, "encoding_tool")) {
1179             ret = mkv_write_simpletag(s->pb, t);
1180             if (ret < 0)
1181                 return ret;
1182         }
1183     }
1184
1185     end_ebml_master(s->pb, tag);
1186     return 0;
1187 }
1188
1189 static int mkv_check_tag(AVDictionary *m)
1190 {
1191     AVDictionaryEntry *t = NULL;
1192
1193     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
1194         if (av_strcasecmp(t->key, "title") && av_strcasecmp(t->key, "stereo_mode"))
1195             return 1;
1196
1197     return 0;
1198 }
1199
1200 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
1201 {
1202     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1203     ebml_master tags = {0};
1204     int i, ret;
1205
1206     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
1207
1208     if (mkv_check_tag(s->metadata)) {
1209         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
1210         if (ret < 0) return ret;
1211     }
1212
1213     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1214         AVStream *st = s->streams[i];
1215
1216         if (!mkv_check_tag(st->metadata))
1217             continue;
1218
1219         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
1220         if (ret < 0) return ret;
1221     }
1222
1223     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
1224         AVChapter *ch = s->chapters[i];
1225
1226         if (!mkv_check_tag(ch->metadata))
1227             continue;
1228
1229         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id + mkv->chapter_id_offset, &tags);
1230         if (ret < 0) return ret;
1231     }
1232
1233     if (tags.pos)
1234         end_ebml_master(s->pb, tags);
1235     return 0;
1236 }
1237
1238 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
1239 {
1240     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1241     AVIOContext *pb = s->pb;
1242     ebml_master attachments;
1243     AVLFG c;
1244     int i, ret;
1245
1246     if (!mkv->have_attachments)
1247         return 0;
1248
1249     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
1250
1251     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
1252     if (ret < 0) return ret;
1253
1254     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
1255
1256     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1257         AVStream *st = s->streams[i];
1258         ebml_master attached_file;
1259         AVDictionaryEntry *t;
1260         const char *mimetype = NULL;
1261         uint64_t fileuid;
1262
1263         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
1264             continue;
1265
1266         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
1267
1268         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
1269             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
1270         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
1271             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
1272             return AVERROR(EINVAL);
1273         }
1274         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
1275         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
1276             mimetype = t->value;
1277         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
1278             int i;
1279             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1280                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
1281                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
1282                     break;
1283                 }
1284             for (i = 0; ff_mkv_image_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1285                 if (ff_mkv_image_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
1286                     mimetype = ff_mkv_image_mime_tags[i].str;
1287                     break;
1288                 }
1289         }
1290         if (!mimetype) {
1291             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
1292                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
1293             return AVERROR(EINVAL);
1294         }
1295
1296         if (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) {
1297             struct AVSHA *sha = av_sha_alloc();
1298             uint8_t digest[20];
1299             if (!sha)
1300                 return AVERROR(ENOMEM);
1301             av_sha_init(sha, 160);
1302             av_sha_update(sha, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1303             av_sha_final(sha, digest);
1304             av_free(sha);
1305             fileuid = AV_RL64(digest);
1306         } else {
1307             fileuid = av_lfg_get(&c);
1308         }
1309         av_log(s, AV_LOG_VERBOSE, "Using %.16"PRIx64" for attachment %d\n",
1310                fileuid, i);
1311
1312         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
1313         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1314         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, fileuid);
1315         end_ebml_master(pb, attached_file);
1316     }
1317     end_ebml_master(pb, attachments);
1318
1319     return 0;
1320 }
1321
1322 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
1323 {
1324     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1325     AVIOContext *pb = s->pb;
1326     ebml_master ebml_header, segment_info;
1327     AVDictionaryEntry *tag;
1328     int ret, i, version = 2;
1329
1330     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm"))
1331         mkv->mode = MODE_WEBM;
1332     else
1333         mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
1334
1335     if (s->avoid_negative_ts < 0) {
1336         s->avoid_negative_ts = 1;
1337         s->internal->avoid_negative_ts_use_pts = 1;
1338     }
1339
1340     if (mkv->mode != MODE_WEBM ||
1341         av_dict_get(s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1342         av_dict_get(s->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1343         version = 4;
1344
1345     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
1346         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ATRAC3 ||
1347             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_COOK ||
1348             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RA_288 ||
1349             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SIPR ||
1350             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV10 ||
1351             s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RV20) {
1352             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1353                    "The Matroska muxer does not yet support muxing %s\n",
1354                    avcodec_get_name(s->streams[i]->codec->codec_id));
1355             return AVERROR_PATCHWELCOME;
1356         }
1357         if (s->streams[i]->codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
1358             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "stereo_mode", NULL, 0) ||
1359             av_dict_get(s->streams[i]->metadata, "alpha_mode", NULL, 0))
1360             version = 4;
1361     }
1362
1363     mkv->tracks = av_mallocz_array(s->nb_streams, sizeof(*mkv->tracks));
1364     if (!mkv->tracks)
1365         return AVERROR(ENOMEM);
1366
1367     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
1368     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
1369     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
1370     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
1371     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
1372     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
1373     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,     version);
1374     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
1375     end_ebml_master(pb, ebml_header);
1376
1377     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
1378     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
1379
1380     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
1381     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
1382     // elements (including the seek head at the end of the file), which
1383     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
1384     // currently defined level 1 element
1385     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
1386     if (!mkv->main_seekhead)
1387         return AVERROR(ENOMEM);
1388
1389     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
1390     if (ret < 0) return ret;
1391
1392     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
1393     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
1394     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
1395         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
1396     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT)) {
1397         uint32_t segment_uid[4];
1398         AVLFG lfg;
1399
1400         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
1401
1402         for (i = 0; i < 4; i++)
1403             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
1404
1405         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1406         if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "encoding_tool", NULL, 0)))
1407             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, tag->value);
1408         else
1409             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1410         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
1411     } else {
1412         const char *ident = "Lavf";
1413         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , ident);
1414         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, ident);
1415     }
1416
1417     if (tag = av_dict_get(s->metadata, "creation_time", NULL, 0)) {
1418         // Adjust time so it's relative to 2001-01-01 and convert to nanoseconds.
1419         int64_t date_utc = (ff_iso8601_to_unix_time(tag->value) - 978307200) * 1000000000;
1420         uint8_t date_utc_buf[8];
1421         AV_WB64(date_utc_buf, date_utc);
1422         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_DATEUTC, date_utc_buf, 8);
1423     }
1424
1425     // reserve space for the duration
1426     mkv->duration = 0;
1427     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
1428     if (!mkv->is_live) {
1429         put_ebml_void(pb, 11);              // assumes double-precision float to be written
1430     }
1431     end_ebml_master(pb, segment_info);
1432
1433     ret = mkv_write_tracks(s);
1434     if (ret < 0)
1435         return ret;
1436
1437     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++)
1438         mkv->chapter_id_offset = FFMAX(mkv->chapter_id_offset, 1LL - s->chapters[i]->id);
1439
1440     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1441         ret = mkv_write_chapters(s);
1442         if (ret < 0)
1443             return ret;
1444
1445         ret = mkv_write_tags(s);
1446         if (ret < 0)
1447             return ret;
1448
1449         ret = mkv_write_attachments(s);
1450         if (ret < 0)
1451             return ret;
1452     }
1453
1454     if (!s->pb->seekable && !mkv->is_live)
1455         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1456
1457     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1458     if (!mkv->cues)
1459         return AVERROR(ENOMEM);
1460
1461     if (pb->seekable && mkv->reserve_cues_space) {
1462         mkv->cues_pos = avio_tell(pb);
1463         put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space);
1464     }
1465
1466     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1467     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1468     mkv->cluster_pos = -1;
1469
1470     avio_flush(pb);
1471
1472     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1473     // after 4k and on a keyframe
1474     if (pb->seekable) {
1475         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1476             mkv->cluster_time_limit = 5000;
1477         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1478             mkv->cluster_size_limit = 5 * 1024 * 1024;
1479     } else {
1480         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1481             mkv->cluster_time_limit = 1000;
1482         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1483             mkv->cluster_size_limit = 32 * 1024;
1484     }
1485
1486     return 0;
1487 }
1488
1489 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1490 {
1491     int size = pkt_size + 4;
1492     size += ebml_num_size(size);
1493     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1494     size += 8;              // max size of block duration
1495     size += ebml_num_size(size);
1496     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1497     return size;
1498 }
1499
1500 static int mkv_strip_wavpack(const uint8_t *src, uint8_t **pdst, int *size)
1501 {
1502     uint8_t *dst;
1503     int srclen = *size;
1504     int offset = 0;
1505     int ret;
1506
1507     dst = av_malloc(srclen);
1508     if (!dst)
1509         return AVERROR(ENOMEM);
1510
1511     while (srclen >= WV_HEADER_SIZE) {
1512         WvHeader header;
1513
1514         ret = ff_wv_parse_header(&header, src);
1515         if (ret < 0)
1516             goto fail;
1517         src    += WV_HEADER_SIZE;
1518         srclen -= WV_HEADER_SIZE;
1519
1520         if (srclen < header.blocksize) {
1521             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1522             goto fail;
1523         }
1524
1525         if (header.initial) {
1526             AV_WL32(dst + offset, header.samples);
1527             offset += 4;
1528         }
1529         AV_WL32(dst + offset,     header.flags);
1530         AV_WL32(dst + offset + 4, header.crc);
1531         offset += 8;
1532
1533         if (!(header.initial && header.final)) {
1534             AV_WL32(dst + offset, header.blocksize);
1535             offset += 4;
1536         }
1537
1538         memcpy(dst + offset, src, header.blocksize);
1539         src    += header.blocksize;
1540         srclen -= header.blocksize;
1541         offset += header.blocksize;
1542     }
1543
1544     *pdst = dst;
1545     *size = offset;
1546
1547     return 0;
1548 fail:
1549     av_freep(&dst);
1550     return ret;
1551 }
1552
1553 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1554                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int keyframe)
1555 {
1556     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1557     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1558     uint8_t *data = NULL, *side_data = NULL;
1559     int offset = 0, size = pkt->size, side_data_size = 0;
1560     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1561     uint64_t additional_id = 0;
1562     int64_t discard_padding = 0;
1563     uint8_t track_number = (mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : (pkt->stream_index + 1));
1564     ebml_master block_group, block_additions, block_more;
1565
1566     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1567            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, keyframe %d\n",
1568            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration,
1569            keyframe != 0);
1570     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1571         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1572         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1573     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC && codec->extradata_size > 6 &&
1574              (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1575         /* extradata is Annex B, assume the bitstream is too and convert it */
1576         ff_hevc_annexb2mp4_buf(pkt->data, &data, &size, 0, NULL);
1577     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WAVPACK) {
1578         int ret = mkv_strip_wavpack(pkt->data, &data, &size);
1579         if (ret < 0) {
1580             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error stripping a WavPack packet.\n");
1581             return;
1582         }
1583     } else
1584         data = pkt->data;
1585
1586     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES && size >= 8) {
1587         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1588          */
1589         size  -= 8;
1590         offset = 8;
1591     }
1592
1593     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1594                                         AV_PKT_DATA_SKIP_SAMPLES,
1595                                         &side_data_size);
1596
1597     if (side_data && side_data_size >= 10) {
1598         discard_padding = av_rescale_q(AV_RL32(side_data + 4),
1599                                        (AVRational){1, codec->sample_rate},
1600                                        (AVRational){1, 1000000000});
1601     }
1602
1603     side_data = av_packet_get_side_data(pkt,
1604                                         AV_PKT_DATA_MATROSKA_BLOCKADDITIONAL,
1605                                         &side_data_size);
1606     if (side_data) {
1607         additional_id = AV_RB64(side_data);
1608         side_data += 8;
1609         side_data_size -= 8;
1610     }
1611
1612     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1613         block_group = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, 0);
1614         blockid = MATROSKA_ID_BLOCK;
1615     }
1616
1617     put_ebml_id(pb, blockid);
1618     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1619     // this assumes stream_index is less than 126
1620     avio_w8(pb, 0x80 | track_number);
1621     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1622     avio_w8(pb, (blockid == MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK && keyframe) ? (1 << 7) : 0);
1623     avio_write(pb, data + offset, size);
1624     if (data != pkt->data)
1625         av_free(data);
1626
1627     if (blockid == MATROSKA_ID_BLOCK && !keyframe) {
1628         put_ebml_sint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKREFERENCE,
1629                       mkv->last_track_timestamp[track_number - 1]);
1630     }
1631     mkv->last_track_timestamp[track_number - 1] = ts - mkv->cluster_pts;
1632
1633     if (discard_padding) {
1634         put_ebml_sint(pb, MATROSKA_ID_DISCARDPADDING, discard_padding);
1635     }
1636
1637     if (side_data_size && additional_id == 1) {
1638         block_additions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONS, 0);
1639         block_more = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKMORE, 0);
1640         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDID, 1);
1641         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCKADDITIONAL);
1642         put_ebml_num(pb, side_data_size, 0);
1643         avio_write(pb, side_data, side_data_size);
1644         end_ebml_master(pb, block_more);
1645         end_ebml_master(pb, block_additions);
1646     }
1647     if ((side_data_size && additional_id == 1) || discard_padding) {
1648         end_ebml_master(pb, block_group);
1649     }
1650 }
1651
1652 static int mkv_write_vtt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1653 {
1654     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1655     ebml_master blockgroup;
1656     int id_size, settings_size, size;
1657     uint8_t *id, *settings;
1658     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1659     const int flags = 0;
1660
1661     id_size = 0;
1662     id = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_IDENTIFIER,
1663                                  &id_size);
1664
1665     settings_size = 0;
1666     settings = av_packet_get_side_data(pkt, AV_PKT_DATA_WEBVTT_SETTINGS,
1667                                        &settings_size);
1668
1669     size = id_size + 1 + settings_size + 1 + pkt->size;
1670
1671     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1672            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1673            avio_tell(pb), size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1674
1675     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(size));
1676
1677     put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1678     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1679     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1680     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1681     avio_w8(pb, flags);
1682     avio_printf(pb, "%.*s\n%.*s\n%.*s", id_size, id, settings_size, settings, pkt->size, pkt->data);
1683
1684     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, pkt->duration);
1685     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1686
1687     return pkt->duration;
1688 }
1689
1690 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1691 {
1692     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1693     int bufsize;
1694     uint8_t *dyn_buf;
1695
1696     if (!mkv->dyn_bc)
1697         return;
1698
1699     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1700     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1701     av_free(dyn_buf);
1702     mkv->dyn_bc = NULL;
1703 }
1704
1705 static void mkv_start_new_cluster(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1706 {
1707     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1708     AVIOContext *pb;
1709
1710     if (s->pb->seekable) {
1711         pb = s->pb;
1712     } else {
1713         pb = mkv->dyn_bc;
1714     }
1715
1716     av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1717             "Starting new cluster at offset %" PRIu64 " bytes, "
1718             "pts %" PRIu64 "dts %" PRIu64 "\n",
1719             avio_tell(pb), pkt->pts, pkt->dts);
1720     end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1721     mkv->cluster_pos = -1;
1722     if (mkv->dyn_bc)
1723         mkv_flush_dynbuf(s);
1724     avio_flush(s->pb);
1725 }
1726
1727 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt, int add_cue)
1728 {
1729     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1730     AVIOContext *pb         = s->pb;
1731     AVCodecContext *codec   = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1732     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1733     int duration            = pkt->duration;
1734     int ret;
1735     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1736     int64_t relative_packet_pos;
1737     int dash_tracknum = mkv->is_dash ? mkv->dash_track_number : pkt->stream_index + 1;
1738
1739     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1740         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1741         return AVERROR(EINVAL);
1742     }
1743     ts += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1744
1745     if (mkv->cluster_pos != -1) {
1746         int64_t cluster_time = ts - mkv->cluster_pts + mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1747         if ((int16_t)cluster_time != cluster_time) {
1748             av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Starting new cluster due to timestamp\n");
1749             mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1750         }
1751     }
1752
1753     if (!s->pb->seekable) {
1754         if (!mkv->dyn_bc) {
1755             ret = avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc);
1756             if (ret < 0) {
1757                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Failed to open dynamic buffer\n");
1758                 return ret;
1759             }
1760         }
1761         pb = mkv->dyn_bc;
1762     }
1763
1764     if (mkv->cluster_pos == -1) {
1765         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1766         mkv->cluster     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1767         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1768         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1769     }
1770
1771     relative_packet_pos = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster.pos;
1772
1773     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1774         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe);
1775         if (s->pb->seekable && (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe || add_cue)) {
1776             ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts, mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, -1);
1777             if (ret < 0) return ret;
1778         }
1779     } else {
1780     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WEBVTT) {
1781         duration = mkv_write_vtt_blocks(s, pb, pkt);
1782     } else {
1783         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1784                                                    mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1785         /* For backward compatibility, prefer convergence_duration. */
1786         if (pkt->convergence_duration > 0) {
1787             duration = pkt->convergence_duration;
1788         }
1789         /* All subtitle blocks are considered to be keyframes. */
1790         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 1);
1791         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1792         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1793     }
1794
1795     if (s->pb->seekable) {
1796         ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, dash_tracknum, ts,
1797                                mkv->cluster_pos, relative_packet_pos, duration);
1798         if (ret < 0)
1799             return ret;
1800         }
1801     }
1802
1803     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1804     return 0;
1805 }
1806
1807 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1808 {
1809     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1810     int codec_type          = s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type;
1811     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1812     int cluster_size;
1813     int64_t cluster_time;
1814     int ret;
1815     int start_new_cluster;
1816
1817     if (mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts)
1818         cluster_time = pkt->dts - mkv->cluster_pts;
1819     else
1820         cluster_time = pkt->pts - mkv->cluster_pts;
1821     cluster_time += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1822
1823     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1824     // after 4k and on a keyframe
1825     if (s->pb->seekable) {
1826         cluster_size = avio_tell(s->pb) - mkv->cluster_pos;
1827     } else {
1828         cluster_size = avio_tell(mkv->dyn_bc);
1829     }
1830
1831     if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
1832         // WebM DASH specification states that the first block of every cluster
1833         // has to be a key frame. So for DASH video, we only create a cluster
1834         // on seeing key frames.
1835         start_new_cluster = keyframe;
1836     } else if (mkv->is_dash && codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO &&
1837                (mkv->cluster_pos == -1 ||
1838                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit)) {
1839         // For DASH audio, we create a Cluster based on cluster_time_limit
1840         start_new_cluster = 1;
1841     } else if (!mkv->is_dash &&
1842                (cluster_size > mkv->cluster_size_limit ||
1843                 cluster_time > mkv->cluster_time_limit ||
1844                 (codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe &&
1845                  cluster_size > 4 * 1024))) {
1846         start_new_cluster = 1;
1847     } else {
1848         start_new_cluster = 0;
1849     }
1850
1851     if (mkv->cluster_pos != -1 && start_new_cluster) {
1852         mkv_start_new_cluster(s, pkt);
1853     }
1854
1855     // check if we have an audio packet cached
1856     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1857         // for DASH audio, a CuePoint has to be added when there is a new cluster.
1858         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt,
1859                                         mkv->is_dash ? start_new_cluster : 0);
1860         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1861         if (ret < 0) {
1862             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1863                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1864             return ret;
1865         }
1866     }
1867
1868     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1869     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1870     if (codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1871         mkv->cur_audio_pkt = *pkt;
1872         if (pkt->buf) {
1873             mkv->cur_audio_pkt.buf = av_buffer_ref(pkt->buf);
1874             ret = mkv->cur_audio_pkt.buf ? 0 : AVERROR(ENOMEM);
1875         } else
1876             ret = av_dup_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1877         if (mkv->cur_audio_pkt.side_data_elems > 0) {
1878             ret = av_copy_packet_side_data(&mkv->cur_audio_pkt, &mkv->cur_audio_pkt);
1879         }
1880     } else
1881         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt, 0);
1882     return ret;
1883 }
1884
1885 static int mkv_write_flush_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1886 {
1887     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1888     AVIOContext *pb;
1889     if (s->pb->seekable)
1890         pb = s->pb;
1891     else
1892         pb = mkv->dyn_bc;
1893     if (!pkt) {
1894         if (mkv->cluster_pos != -1) {
1895             av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1896                    "Flushing cluster at offset %" PRIu64 " bytes\n",
1897                    avio_tell(pb));
1898             end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1899             mkv->cluster_pos = -1;
1900             if (mkv->dyn_bc)
1901                 mkv_flush_dynbuf(s);
1902             avio_flush(s->pb);
1903         }
1904         return 1;
1905     }
1906     return mkv_write_packet(s, pkt);
1907 }
1908
1909 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1910 {
1911     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1912     AVIOContext *pb = s->pb;
1913     int64_t currentpos, cuespos;
1914     int ret;
1915
1916     // check if we have an audio packet cached
1917     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1918         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt, 0);
1919         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1920         if (ret < 0) {
1921             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1922                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1923             return ret;
1924         }
1925     }
1926
1927     if (mkv->dyn_bc) {
1928         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1929         mkv_flush_dynbuf(s);
1930     } else if (mkv->cluster_pos != -1) {
1931         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1932     }
1933
1934     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1935         ret = mkv_write_chapters(s);
1936         if (ret < 0)
1937             return ret;
1938     }
1939
1940     if (pb->seekable) {
1941         if (mkv->cues->num_entries) {
1942             if (mkv->reserve_cues_space) {
1943                 int64_t cues_end;
1944
1945                 currentpos = avio_tell(pb);
1946                 avio_seek(pb, mkv->cues_pos, SEEK_SET);
1947
1948                 cuespos  = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1949                 cues_end = avio_tell(pb);
1950                 if (cues_end > cuespos + mkv->reserve_cues_space) {
1951                     av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1952                            "Insufficient space reserved for cues: %d "
1953                            "(needed: %" PRId64 ").\n",
1954                            mkv->reserve_cues_space, cues_end - cuespos);
1955                     return AVERROR(EINVAL);
1956                 }
1957
1958                 if (cues_end < cuespos + mkv->reserve_cues_space)
1959                     put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space -
1960                                   (cues_end - cuespos));
1961
1962                 avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1963             } else {
1964                 cuespos = mkv_write_cues(s, mkv->cues, mkv->tracks, s->nb_streams);
1965             }
1966
1967             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES,
1968                                          cuespos);
1969             if (ret < 0)
1970                 return ret;
1971         }
1972
1973         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1974
1975         // update the duration
1976         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1977         currentpos = avio_tell(pb);
1978         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1979         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1980
1981         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1982     }
1983
1984     if (!mkv->is_live) {
1985         end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1986     }
1987     av_freep(&mkv->tracks);
1988     av_freep(&mkv->cues->entries);
1989     av_freep(&mkv->cues);
1990
1991     return 0;
1992 }
1993
1994 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1995 {
1996     int i;
1997     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1998         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1999             return 1;
2000
2001     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {
2002         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);
2003         // mkv theoretically supports any video/audio through VFW/ACM
2004         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
2005             return 1;
2006     }
2007
2008     return 0;
2009 }
2010
2011 static const AVCodecTag additional_audio_tags[] = {
2012     { AV_CODEC_ID_ALAC,      0XFFFFFFFF },
2013     { AV_CODEC_ID_EAC3,      0XFFFFFFFF },
2014     { AV_CODEC_ID_MLP,       0xFFFFFFFF },
2015     { AV_CODEC_ID_OPUS,      0xFFFFFFFF },
2016     { AV_CODEC_ID_PCM_S16BE, 0xFFFFFFFF },
2017     { AV_CODEC_ID_PCM_S24BE, 0xFFFFFFFF },
2018     { AV_CODEC_ID_PCM_S32BE, 0xFFFFFFFF },
2019     { AV_CODEC_ID_QDM2,      0xFFFFFFFF },
2020     { AV_CODEC_ID_RA_144,    0xFFFFFFFF },
2021     { AV_CODEC_ID_RA_288,    0xFFFFFFFF },
2022     { AV_CODEC_ID_COOK,      0xFFFFFFFF },
2023     { AV_CODEC_ID_TRUEHD,    0xFFFFFFFF },
2024     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
2025 };
2026
2027 static const AVCodecTag additional_video_tags[] = {
2028     { AV_CODEC_ID_RV10,      0xFFFFFFFF },
2029     { AV_CODEC_ID_RV20,      0xFFFFFFFF },
2030     { AV_CODEC_ID_RV30,      0xFFFFFFFF },
2031     { AV_CODEC_ID_RV40,      0xFFFFFFFF },
2032     { AV_CODEC_ID_VP9,       0xFFFFFFFF },
2033     { AV_CODEC_ID_NONE,      0xFFFFFFFF }
2034 };
2035
2036 static const AVCodecTag additional_subtitle_tags[] = {
2037     { AV_CODEC_ID_DVB_SUBTITLE,      0xFFFFFFFF },
2038     { AV_CODEC_ID_HDMV_PGS_SUBTITLE, 0xFFFFFFFF },
2039     { AV_CODEC_ID_NONE,              0xFFFFFFFF }
2040 };
2041
2042 #define OFFSET(x) offsetof(MatroskaMuxContext, x)
2043 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
2044 static const AVOption options[] = {
2045     { "reserve_index_space", "Reserve a given amount of space (in bytes) at the beginning of the file for the index (cues).", OFFSET(reserve_cues_space), AV_OPT_TYPE_INT,   { .i64 = 0 },   0, INT_MAX,   FLAGS },
2046     { "cluster_size_limit",  "Store at most the provided amount of bytes in a cluster. ",                                     OFFSET(cluster_size_limit), AV_OPT_TYPE_INT  , { .i64 = -1 }, -1, INT_MAX,   FLAGS },
2047     { "cluster_time_limit",  "Store at most the provided number of milliseconds in a cluster.",                               OFFSET(cluster_time_limit), AV_OPT_TYPE_INT64, { .i64 = -1 }, -1, INT64_MAX, FLAGS },
2048     { "dash", "Create a WebM file conforming to WebM DASH specification", OFFSET(is_dash), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
2049     { "dash_track_number", "Track number for the DASH stream", OFFSET(dash_track_number), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 1 }, 0, 127, FLAGS },
2050     { "live", "Write files assuming it is a live stream.", OFFSET(is_live), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
2051     { "allow_raw_vfw", "allow RAW VFW mode", OFFSET(allow_raw_vfw), AV_OPT_TYPE_INT, { .i64 = 0 }, 0, 1, FLAGS },
2052     { NULL },
2053 };
2054
2055 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
2056 static const AVClass matroska_class = {
2057     .class_name = "matroska muxer",
2058     .item_name  = av_default_item_name,
2059     .option     = options,
2060     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2061 };
2062
2063 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
2064     .name              = "matroska",
2065     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
2066     .mime_type         = "video/x-matroska",
2067     .extensions        = "mkv",
2068     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2069     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
2070                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
2071     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
2072                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
2073     .write_header      = mkv_write_header,
2074     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2075     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2076     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2077                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2078     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2079          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags,
2080          additional_audio_tags, additional_video_tags, additional_subtitle_tags, 0
2081     },
2082     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_ASS,
2083     .query_codec       = mkv_query_codec,
2084     .priv_class        = &matroska_class,
2085 };
2086 #endif
2087
2088 #if CONFIG_WEBM_MUXER
2089 static const AVClass webm_class = {
2090     .class_name = "webm muxer",
2091     .item_name  = av_default_item_name,
2092     .option     = options,
2093     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2094 };
2095
2096 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
2097     .name              = "webm",
2098     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
2099     .mime_type         = "video/webm",
2100     .extensions        = "webm",
2101     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2102     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
2103     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
2104     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_WEBVTT,
2105     .write_header      = mkv_write_header,
2106     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2107     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2108     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
2109                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2110     .priv_class        = &webm_class,
2111 };
2112 #endif
2113
2114 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
2115 static const AVClass mka_class = {
2116     .class_name = "matroska audio muxer",
2117     .item_name  = av_default_item_name,
2118     .option     = options,
2119     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
2120 };
2121 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
2122     .name              = "matroska",
2123     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska Audio"),
2124     .mime_type         = "audio/x-matroska",
2125     .extensions        = "mka",
2126     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
2127     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
2128                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
2129     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
2130     .write_header      = mkv_write_header,
2131     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
2132     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
2133     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT |
2134                          AVFMT_ALLOW_FLUSH,
2135     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
2136         ff_codec_wav_tags, additional_audio_tags, 0
2137     },
2138     .priv_class        = &mka_class,
2139 };
2140 #endif