matroskaenc: write CodecDelay
[ffmpeg.git] / libavformat / matroskaenc.c
1 /*
2  * Matroska muxer
3  * Copyright (c) 2007 David Conrad
4  *
5  * This file is part of Libav.
6  *
7  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include <stdint.h>
23
24 #include "avc.h"
25 #include "hevc.h"
26 #include "avformat.h"
27 #include "avlanguage.h"
28 #include "flacenc.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "isom.h"
31 #include "matroska.h"
32 #include "riff.h"
33 #include "wv.h"
34
35 #include "libavutil/avstring.h"
36 #include "libavutil/dict.h"
37 #include "libavutil/intfloat.h"
38 #include "libavutil/intreadwrite.h"
39 #include "libavutil/lfg.h"
40 #include "libavutil/mathematics.h"
41 #include "libavutil/opt.h"
42 #include "libavutil/random_seed.h"
43 #include "libavutil/samplefmt.h"
44
45 #include "libavcodec/xiph.h"
46 #include "libavcodec/mpeg4audio.h"
47
48 typedef struct ebml_master {
49     int64_t         pos;                ///< absolute offset in the file where the master's elements start
50     int             sizebytes;          ///< how many bytes were reserved for the size
51 } ebml_master;
52
53 typedef struct mkv_seekhead_entry {
54     unsigned int    elementid;
55     uint64_t        segmentpos;
56 } mkv_seekhead_entry;
57
58 typedef struct mkv_seekhead {
59     int64_t                 filepos;
60     int64_t                 segment_offset;     ///< the file offset to the beginning of the segment
61     int                     reserved_size;      ///< -1 if appending to file
62     int                     max_entries;
63     mkv_seekhead_entry      *entries;
64     int                     num_entries;
65 } mkv_seekhead;
66
67 typedef struct {
68     uint64_t        pts;
69     int             tracknum;
70     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the cluster containing the block
71 } mkv_cuepoint;
72
73 typedef struct {
74     int64_t         segment_offset;
75     mkv_cuepoint    *entries;
76     int             num_entries;
77 } mkv_cues;
78
79 typedef struct {
80     int             write_dts;
81     int64_t         ts_offset;
82 } mkv_track;
83
84 #define MODE_MATROSKAv2 0x01
85 #define MODE_WEBM       0x02
86
87 typedef struct MatroskaMuxContext {
88     const AVClass  *class;
89     int             mode;
90     AVIOContext   *dyn_bc;
91     ebml_master     segment;
92     int64_t         segment_offset;
93     ebml_master     cluster;
94     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
95     int64_t         cluster_pts;
96     int64_t         duration_offset;
97     int64_t         duration;
98     mkv_seekhead    *main_seekhead;
99     mkv_cues        *cues;
100     mkv_track       *tracks;
101
102     AVPacket        cur_audio_pkt;
103
104     int have_attachments;
105
106     int reserve_cues_space;
107     int cluster_size_limit;
108     int64_t cues_pos;
109     int64_t cluster_time_limit;
110     int wrote_chapters;
111 } MatroskaMuxContext;
112
113
114 /** 2 bytes * 3 for EBML IDs, 3 1-byte EBML lengths, 8 bytes for 64 bit
115  * offset, 4 bytes for target EBML ID */
116 #define MAX_SEEKENTRY_SIZE 21
117
118 /** per-cuepoint-track - 3 1-byte EBML IDs, 3 1-byte EBML sizes, 2
119  * 8-byte uint max */
120 #define MAX_CUETRACKPOS_SIZE 22
121
122 /** per-cuepoint - 2 1-byte EBML IDs, 2 1-byte EBML sizes, 8-byte uint max */
123 #define MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks) 12 + MAX_CUETRACKPOS_SIZE*num_tracks
124
125
126 static int ebml_id_size(unsigned int id)
127 {
128     return (av_log2(id+1)-1)/7+1;
129 }
130
131 static void put_ebml_id(AVIOContext *pb, unsigned int id)
132 {
133     int i = ebml_id_size(id);
134     while (i--)
135         avio_w8(pb, id >> (i*8));
136 }
137
138 /**
139  * Write an EBML size meaning "unknown size".
140  *
141  * @param bytes The number of bytes the size should occupy (maximum: 8).
142  */
143 static void put_ebml_size_unknown(AVIOContext *pb, int bytes)
144 {
145     assert(bytes <= 8);
146     avio_w8(pb, 0x1ff >> bytes);
147     while (--bytes)
148         avio_w8(pb, 0xff);
149 }
150
151 /**
152  * Calculate how many bytes are needed to represent a given number in EBML.
153  */
154 static int ebml_num_size(uint64_t num)
155 {
156     int bytes = 1;
157     while ((num+1) >> bytes*7) bytes++;
158     return bytes;
159 }
160
161 /**
162  * Write a number in EBML variable length format.
163  *
164  * @param bytes The number of bytes that need to be used to write the number.
165  *              If zero, any number of bytes can be used.
166  */
167 static void put_ebml_num(AVIOContext *pb, uint64_t num, int bytes)
168 {
169     int i, needed_bytes = ebml_num_size(num);
170
171     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
172     assert(num < (1ULL<<56)-1);
173
174     if (bytes == 0)
175         // don't care how many bytes are used, so use the min
176         bytes = needed_bytes;
177     // the bytes needed to write the given size would exceed the bytes
178     // that we need to use, so write unknown size. This shouldn't happen.
179     assert(bytes >= needed_bytes);
180
181     num |= 1ULL << bytes*7;
182     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
183         avio_w8(pb, num >> i*8);
184 }
185
186 static void put_ebml_uint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
187 {
188     int i, bytes = 1;
189     uint64_t tmp = val;
190     while (tmp>>=8) bytes++;
191
192     put_ebml_id(pb, elementid);
193     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
194     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
195         avio_w8(pb, val >> i*8);
196 }
197
198 static void put_ebml_float(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
199 {
200     put_ebml_id(pb, elementid);
201     put_ebml_num(pb, 8, 0);
202     avio_wb64(pb, av_double2int(val));
203 }
204
205 static void put_ebml_binary(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
206                             const void *buf, int size)
207 {
208     put_ebml_id(pb, elementid);
209     put_ebml_num(pb, size, 0);
210     avio_write(pb, buf, size);
211 }
212
213 static void put_ebml_string(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, const char *str)
214 {
215     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
216 }
217
218 /**
219  * Write a void element of a given size. Useful for reserving space in
220  * the file to be written to later.
221  *
222  * @param size The number of bytes to reserve, which must be at least 2.
223  */
224 static void put_ebml_void(AVIOContext *pb, uint64_t size)
225 {
226     int64_t currentpos = avio_tell(pb);
227
228     assert(size >= 2);
229
230     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
231     // we need to subtract the length needed to store the size from the
232     // size we need to reserve so 2 cases, we use 8 bytes to store the
233     // size if possible, 1 byte otherwise
234     if (size < 10)
235         put_ebml_num(pb, size-1, 0);
236     else
237         put_ebml_num(pb, size-9, 8);
238     while(avio_tell(pb) < currentpos + size)
239         avio_w8(pb, 0);
240 }
241
242 static ebml_master start_ebml_master(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t expectedsize)
243 {
244     int bytes = expectedsize ? ebml_num_size(expectedsize) : 8;
245     put_ebml_id(pb, elementid);
246     put_ebml_size_unknown(pb, bytes);
247     return (ebml_master){ avio_tell(pb), bytes };
248 }
249
250 static void end_ebml_master(AVIOContext *pb, ebml_master master)
251 {
252     int64_t pos = avio_tell(pb);
253
254     if (avio_seek(pb, master.pos - master.sizebytes, SEEK_SET) < 0)
255         return;
256     put_ebml_num(pb, pos - master.pos, master.sizebytes);
257     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
258 }
259
260 static void put_xiph_size(AVIOContext *pb, int size)
261 {
262     int i;
263     for (i = 0; i < size / 255; i++)
264         avio_w8(pb, 255);
265     avio_w8(pb, size % 255);
266 }
267
268 /**
269  * Initialize a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 Matroska
270  * elements. If a maximum number of elements is specified, enough space
271  * will be reserved at the current file location to write a seek head of
272  * that size.
273  *
274  * @param segment_offset The absolute offset to the position in the file
275  *                       where the segment begins.
276  * @param numelements The maximum number of elements that will be indexed
277  *                    by this seek head, 0 if unlimited.
278  */
279 static mkv_seekhead * mkv_start_seekhead(AVIOContext *pb, int64_t segment_offset, int numelements)
280 {
281     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
282     if (new_seekhead == NULL)
283         return NULL;
284
285     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
286
287     if (numelements > 0) {
288         new_seekhead->filepos = avio_tell(pb);
289         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID
290         // and size, and 3 bytes to guarantee that an EBML void element
291         // will fit afterwards
292         new_seekhead->reserved_size = numelements * MAX_SEEKENTRY_SIZE + 13;
293         new_seekhead->max_entries = numelements;
294         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
295     }
296     return new_seekhead;
297 }
298
299 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
300 {
301     int err;
302
303     // don't store more elements than we reserved space for
304     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
305         return -1;
306
307     if ((err = av_reallocp_array(&seekhead->entries, seekhead->num_entries + 1,
308                                  sizeof(*seekhead->entries))) < 0) {
309         seekhead->num_entries = 0;
310         return err;
311     }
312
313     seekhead->entries[seekhead->num_entries].elementid    = elementid;
314     seekhead->entries[seekhead->num_entries++].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
315
316     return 0;
317 }
318
319 /**
320  * Write the seek head to the file and free it. If a maximum number of
321  * elements was specified to mkv_start_seekhead(), the seek head will
322  * be written at the location reserved for it. Otherwise, it is written
323  * at the current location in the file.
324  *
325  * @return The file offset where the seekhead was written,
326  * -1 if an error occurred.
327  */
328 static int64_t mkv_write_seekhead(AVIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
329 {
330     ebml_master metaseek, seekentry;
331     int64_t currentpos;
332     int i;
333
334     currentpos = avio_tell(pb);
335
336     if (seekhead->reserved_size > 0) {
337         if (avio_seek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET) < 0) {
338             currentpos = -1;
339             goto fail;
340         }
341     }
342
343     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, seekhead->reserved_size);
344     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
345         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
346
347         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY, MAX_SEEKENTRY_SIZE);
348
349         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
350         put_ebml_num(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
351         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
352
353         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
354         end_ebml_master(pb, seekentry);
355     }
356     end_ebml_master(pb, metaseek);
357
358     if (seekhead->reserved_size > 0) {
359         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - avio_tell(pb);
360         put_ebml_void(pb, remaining);
361         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
362
363         currentpos = seekhead->filepos;
364     }
365 fail:
366     av_free(seekhead->entries);
367     av_free(seekhead);
368
369     return currentpos;
370 }
371
372 static mkv_cues * mkv_start_cues(int64_t segment_offset)
373 {
374     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
375     if (cues == NULL)
376         return NULL;
377
378     cues->segment_offset = segment_offset;
379     return cues;
380 }
381
382 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, int stream, int64_t ts, int64_t cluster_pos)
383 {
384     int err;
385
386     if (ts < 0)
387         return 0;
388
389     if ((err = av_reallocp_array(&cues->entries, cues->num_entries + 1,
390                                  sizeof(*cues->entries))) < 0) {
391         cues->num_entries = 0;
392         return err;
393     }
394
395     cues->entries[cues->num_entries].pts           = ts;
396     cues->entries[cues->num_entries].tracknum      = stream + 1;
397     cues->entries[cues->num_entries++].cluster_pos = cluster_pos - cues->segment_offset;
398
399     return 0;
400 }
401
402 static int64_t mkv_write_cues(AVIOContext *pb, mkv_cues *cues, int num_tracks)
403 {
404     ebml_master cues_element;
405     int64_t currentpos;
406     int i, j;
407
408     currentpos = avio_tell(pb);
409     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES, 0);
410
411     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
412         ebml_master cuepoint, track_positions;
413         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
414         uint64_t pts = entry->pts;
415
416         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY, MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks));
417         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
418
419         // put all the entries from different tracks that have the exact same
420         // timestamp into the same CuePoint
421         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
422             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION, MAX_CUETRACKPOS_SIZE);
423             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK          , entry[j].tracknum   );
424             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION, entry[j].cluster_pos);
425             end_ebml_master(pb, track_positions);
426         }
427         i += j - 1;
428         end_ebml_master(pb, cuepoint);
429     }
430     end_ebml_master(pb, cues_element);
431
432     return currentpos;
433 }
434
435 static int put_xiph_codecpriv(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
436 {
437     uint8_t *header_start[3];
438     int header_len[3];
439     int first_header_size;
440     int j;
441
442     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)
443         first_header_size = 30;
444     else
445         first_header_size = 42;
446
447     if (avpriv_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
448                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
449         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
450         return -1;
451     }
452
453     avio_w8(pb, 2);                    // number packets - 1
454     for (j = 0; j < 2; j++) {
455         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
456     }
457     for (j = 0; j < 3; j++)
458         avio_write(pb, header_start[j], header_len[j]);
459
460     return 0;
461 }
462
463 static int put_wv_codecpriv(AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
464 {
465     if (codec->extradata && codec->extradata_size == 2)
466         avio_write(pb, codec->extradata, 2);
467     else
468         avio_wl16(pb, 0x403); // fallback to the version mentioned in matroska specs
469     return 0;
470 }
471
472 static void get_aac_sample_rates(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec, int *sample_rate, int *output_sample_rate)
473 {
474     MPEG4AudioConfig mp4ac;
475
476     if (avpriv_mpeg4audio_get_config(&mp4ac, codec->extradata,
477                                      codec->extradata_size * 8, 1) < 0) {
478         av_log(s, AV_LOG_WARNING, "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
479         return;
480     }
481
482     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
483     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
484 }
485
486 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec, int native_id, int qt_id)
487 {
488     AVIOContext *dyn_cp;
489     uint8_t *codecpriv;
490     int ret, codecpriv_size;
491
492     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
493     if(ret < 0)
494         return ret;
495
496     if (native_id) {
497         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_THEORA)
498             ret = put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
499         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_FLAC)
500             ret = ff_flac_write_header(dyn_cp, codec, 1);
501         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WAVPACK)
502             ret = put_wv_codecpriv(dyn_cp, codec);
503         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264)
504             ret = ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
505         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC)
506             ret = ff_isom_write_hvcc(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size, 0);
507         else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_ALAC) {
508             if (codec->extradata_size < 36) {
509                 av_log(s, AV_LOG_ERROR,
510                        "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
511                        "QuickTime atom.");
512                 ret = AVERROR_INVALIDDATA;
513             } else
514                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
515                                    codec->extradata_size - 12);
516         }
517         else if (codec->extradata_size)
518             avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
519     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
520         if (qt_id) {
521             if (!codec->codec_tag)
522                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id);
523             if (codec->extradata_size)
524                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
525         } else {
526             if (!codec->codec_tag)
527                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags, codec->codec_id);
528             if (!codec->codec_tag) {
529                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec ID found.\n");
530                 ret = -1;
531             }
532
533             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0);
534         }
535
536     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
537         unsigned int tag;
538         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
539         if (!tag) {
540             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec ID found.\n");
541             ret = -1;
542         }
543         if (!codec->codec_tag)
544             codec->codec_tag = tag;
545
546         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec);
547     }
548
549     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
550     if (codecpriv_size)
551         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv, codecpriv_size);
552     av_free(codecpriv);
553     return ret;
554 }
555
556 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
557 {
558     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
559     AVIOContext *pb = s->pb;
560     ebml_master tracks;
561     int i, j, ret;
562
563     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
564     if (ret < 0) return ret;
565
566     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
567     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
568         AVStream *st = s->streams[i];
569         AVCodecContext *codec = st->codec;
570         ebml_master subinfo, track;
571         int native_id = 0;
572         int qt_id = 0;
573         int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
574         int sample_rate = codec->sample_rate;
575         int output_sample_rate = 0;
576         AVDictionaryEntry *tag;
577
578         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
579             mkv->have_attachments = 1;
580             continue;
581         }
582
583         if (!bit_depth)
584             bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
585
586         if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)
587             get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
588
589         track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
590         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER     , i + 1);
591         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID        , i + 1);
592         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
593
594         if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
595             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
596         tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
597         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag ? tag->value:"und");
598
599         // The default value for TRACKFLAGDEFAULT is 1, so add element
600         // if we need to clear it.
601         if (!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT))
602             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
603
604         if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && codec->delay) {
605             mkv->tracks[i].ts_offset = av_rescale_q(codec->delay,
606                                                     (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
607                                                     st->time_base);
608
609             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CODECDELAY,
610                           av_rescale_q(codec->delay, (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
611                                        (AVRational){ 1, 1000000000 }));
612         }
613
614         // look for a codec ID string specific to mkv to use,
615         // if none are found, use AVI codes
616         for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
617             if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
618                 put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
619                 native_id = 1;
620                 break;
621             }
622         }
623
624         if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
625                                         codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)) {
626             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
627                    "Only VP8 video and Vorbis audio are supported for WebM.\n");
628             return AVERROR(EINVAL);
629         }
630
631         switch (codec->codec_type) {
632             case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
633                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
634                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, av_q2d(codec->time_base)*1E9);
635
636                 if (!native_id &&
637                       ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
638                     (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id)
639                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1
640                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3
641                      || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
642                     qt_id = 1;
643
644                 if (qt_id)
645                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
646                 else if (!native_id) {
647                     // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
648                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
649                     mkv->tracks[i].write_dts = 1;
650                 }
651
652                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
653                 // XXX: interlace flag?
654                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
655                 put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
656                 if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
657                     uint8_t stereo_fmt = atoi(tag->value);
658                     int valid_fmt = 0;
659
660                     switch (mkv->mode) {
661                     case MODE_WEBM:
662                         if (stereo_fmt <= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM
663                             || stereo_fmt == MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT)
664                             valid_fmt = 1;
665                         break;
666                     case MODE_MATROSKAv2:
667                         if (stereo_fmt <= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_BOTH_EYES_BLOCK_RL)
668                             valid_fmt = 1;
669                         break;
670                     }
671
672                     if (valid_fmt)
673                         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, stereo_fmt);
674                 }
675                 if (st->sample_aspect_ratio.num) {
676                     int d_width = codec->width*av_q2d(st->sample_aspect_ratio);
677                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width);
678                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height);
679                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYUNIT, 3);
680                 }
681                 end_ebml_master(pb, subinfo);
682                 break;
683
684             case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
685                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
686
687                 if (!native_id)
688                     // no mkv-specific ID, use ACM mode
689                     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
690
691                 subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
692                 put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
693                 put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
694                 if (output_sample_rate)
695                     put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
696                 if (bit_depth)
697                     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
698                 end_ebml_master(pb, subinfo);
699                 break;
700
701             case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
702                 put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE);
703                 if (!native_id) {
704                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
705                     return AVERROR(ENOSYS);
706                 }
707                 break;
708             default:
709                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
710                 break;
711         }
712         ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
713         if (ret < 0) return ret;
714
715         end_ebml_master(pb, track);
716
717         // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
718         avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
719     }
720     end_ebml_master(pb, tracks);
721     return 0;
722 }
723
724 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
725 {
726     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
727     AVIOContext *pb = s->pb;
728     ebml_master chapters, editionentry;
729     AVRational scale = {1, 1E9};
730     int i, ret;
731
732     if (!s->nb_chapters || mkv->wrote_chapters)
733         return 0;
734
735     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
736     if (ret < 0) return ret;
737
738     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
739     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
740     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
741     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
742     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
743         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
744         AVChapter *c     = s->chapters[i];
745         AVDictionaryEntry *t = NULL;
746
747         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
748         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id);
749         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART,
750                       av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale));
751         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND,
752                       av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale));
753         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
754         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
755         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
756             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
757             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
758             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
759             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
760         }
761         end_ebml_master(pb, chapteratom);
762     }
763     end_ebml_master(pb, editionentry);
764     end_ebml_master(pb, chapters);
765
766     mkv->wrote_chapters = 1;
767     return 0;
768 }
769
770 static void mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
771 {
772     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
773     uint8_t *p   = key;
774     const uint8_t *lang = NULL;
775     ebml_master tag;
776
777     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
778         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
779         *p = 0;
780
781     p = key;
782     while (*p) {
783         if (*p == ' ')
784             *p = '_';
785         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
786             *p -= 'a' - 'A';
787         p++;
788     }
789
790     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
791     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
792     if (lang)
793         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
794     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
795     end_ebml_master(pb, tag);
796
797     av_freep(&key);
798 }
799
800 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
801                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
802 {
803     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
804     ebml_master tag, targets;
805     AVDictionaryEntry *t = NULL;
806     int ret;
807
808     if (!tags->pos) {
809         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
810         if (ret < 0) return ret;
811
812         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
813     }
814
815     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
816     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
817     if (elementid)
818         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
819     end_ebml_master(s->pb, targets);
820
821     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
822         if (av_strcasecmp(t->key, "title") &&
823             av_strcasecmp(t->key, "encoding_tool"))
824             mkv_write_simpletag(s->pb, t);
825
826     end_ebml_master(s->pb, tag);
827     return 0;
828 }
829
830 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
831 {
832     ebml_master tags = {0};
833     int i, ret;
834
835     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
836
837     if (av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)) {
838         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
839         if (ret < 0) return ret;
840     }
841
842     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
843         AVStream *st = s->streams[i];
844
845         if (!av_dict_get(st->metadata, "", 0, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
846             continue;
847
848         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
849         if (ret < 0) return ret;
850     }
851
852     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
853         AVChapter *ch = s->chapters[i];
854
855         if (!av_dict_get(ch->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
856             continue;
857
858         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id, &tags);
859         if (ret < 0) return ret;
860     }
861
862     if (tags.pos)
863         end_ebml_master(s->pb, tags);
864     return 0;
865 }
866
867 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
868 {
869     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
870     AVIOContext *pb = s->pb;
871     ebml_master attachments;
872     AVLFG c;
873     int i, ret;
874
875     if (!mkv->have_attachments)
876         return 0;
877
878     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
879
880     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
881     if (ret < 0) return ret;
882
883     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
884
885     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
886         AVStream *st = s->streams[i];
887         ebml_master attached_file;
888         AVDictionaryEntry *t;
889         const char *mimetype = NULL;
890
891         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
892             continue;
893
894         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
895
896         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
897             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
898         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
899             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
900             return AVERROR(EINVAL);
901         }
902         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
903         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
904             mimetype = t->value;
905         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
906             int i;
907             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
908                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
909                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
910                     break;
911                 }
912         }
913         if (!mimetype) {
914             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
915                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
916             return AVERROR(EINVAL);
917         }
918
919         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
920         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
921         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, av_lfg_get(&c));
922         end_ebml_master(pb, attached_file);
923     }
924     end_ebml_master(pb, attachments);
925
926     return 0;
927 }
928
929 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
930 {
931     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
932     AVIOContext *pb = s->pb;
933     ebml_master ebml_header, segment_info;
934     AVDictionaryEntry *tag;
935     int ret, i;
936
937     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm")) mkv->mode = MODE_WEBM;
938     else                                   mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
939
940     mkv->tracks = av_mallocz(s->nb_streams * sizeof(*mkv->tracks));
941     if (!mkv->tracks)
942         return AVERROR(ENOMEM);
943
944     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
945     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
946     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
947     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
948     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
949     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
950     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,           2);
951     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
952     end_ebml_master(pb, ebml_header);
953
954     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
955     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
956
957     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
958     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
959     // elements (including the seek head at the end of the file), which
960     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
961     // currently defined level 1 element
962     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
963     if (!mkv->main_seekhead)
964         return AVERROR(ENOMEM);
965
966     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
967     if (ret < 0) return ret;
968
969     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
970     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
971     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
972         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
973     if (!(s->streams[0]->codec->flags & CODEC_FLAG_BITEXACT)) {
974         uint32_t segment_uid[4];
975         AVLFG lfg;
976
977         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
978
979         for (i = 0; i < 4; i++)
980             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
981
982         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP , LIBAVFORMAT_IDENT);
983         if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "encoding_tool", NULL, 0)))
984             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, tag->value);
985         else
986             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
987         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
988     }
989
990     // reserve space for the duration
991     mkv->duration = 0;
992     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
993     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
994     end_ebml_master(pb, segment_info);
995
996     ret = mkv_write_tracks(s);
997     if (ret < 0) return ret;
998
999     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1000         ret = mkv_write_chapters(s);
1001         if (ret < 0) return ret;
1002
1003         ret = mkv_write_tags(s);
1004         if (ret < 0) return ret;
1005
1006         ret = mkv_write_attachments(s);
1007         if (ret < 0) return ret;
1008     }
1009
1010     if (!s->pb->seekable)
1011         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1012
1013     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1014     if (mkv->cues == NULL)
1015         return AVERROR(ENOMEM);
1016
1017     if (pb->seekable && mkv->reserve_cues_space) {
1018         mkv->cues_pos = avio_tell(pb);
1019         put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space);
1020     }
1021
1022     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1023     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1024
1025     avio_flush(pb);
1026
1027     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1028     // after 4k and on a keyframe
1029     if (pb->seekable) {
1030         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1031             mkv->cluster_time_limit = 5000;
1032         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1033             mkv->cluster_size_limit = 5 * 1024 * 1024;
1034     } else {
1035         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1036             mkv->cluster_time_limit = 1000;
1037         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1038             mkv->cluster_size_limit = 32 * 1024;
1039     }
1040
1041     return 0;
1042 }
1043
1044 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1045 {
1046     int size = pkt_size + 4;
1047     size += ebml_num_size(size);
1048     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1049     size += 8;              // max size of block duration
1050     size += ebml_num_size(size);
1051     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1052     return size;
1053 }
1054
1055 static int ass_get_duration(const uint8_t *p)
1056 {
1057     int sh, sm, ss, sc, eh, em, es, ec;
1058     uint64_t start, end;
1059
1060     if (sscanf(p, "%*[^,],%d:%d:%d%*c%d,%d:%d:%d%*c%d",
1061                &sh, &sm, &ss, &sc, &eh, &em, &es, &ec) != 8)
1062         return 0;
1063     start = 3600000*sh + 60000*sm + 1000*ss + 10*sc;
1064     end   = 3600000*eh + 60000*em + 1000*es + 10*ec;
1065     return end - start;
1066 }
1067
1068 static int mkv_write_ass_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1069 {
1070     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1071     int i, layer = 0, max_duration = 0, size, line_size, data_size = pkt->size;
1072     uint8_t *start, *end, *data = pkt->data;
1073     ebml_master blockgroup;
1074     char buffer[2048];
1075
1076     while (data_size) {
1077         int duration = ass_get_duration(data);
1078         max_duration = FFMAX(duration, max_duration);
1079         end = memchr(data, '\n', data_size);
1080         size = line_size = end ? end-data+1 : data_size;
1081         size -= end ? (end[-1]=='\r')+1 : 0;
1082         start = data;
1083         for (i=0; i<3; i++, start++)
1084             if (!(start = memchr(start, ',', size-(start-data))))
1085                 return max_duration;
1086         size -= start - data;
1087         sscanf(data, "Dialogue: %d,", &layer);
1088         i = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%"PRId64",%d,",
1089                      s->streams[pkt->stream_index]->nb_frames, layer);
1090         size = FFMIN(i+size, sizeof(buffer));
1091         memcpy(buffer+i, start, size-i);
1092
1093         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1094                "pts %" PRId64 ", duration %d\n",
1095                avio_tell(pb), size, pkt->pts, duration);
1096         blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(size));
1097         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1098         put_ebml_num(pb, size+4, 0);
1099         avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1100         avio_wb16(pb, pkt->pts - mkv->cluster_pts);
1101         avio_w8(pb, 0);
1102         avio_write(pb, buffer, size);
1103         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1104         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1105
1106         data += line_size;
1107         data_size -= line_size;
1108     }
1109
1110     return max_duration;
1111 }
1112
1113 static int mkv_strip_wavpack(const uint8_t *src, uint8_t **pdst, int *size)
1114 {
1115     uint8_t *dst;
1116     int srclen = *size;
1117     int offset = 0;
1118     int ret;
1119
1120     dst = av_malloc(srclen);
1121     if (!dst)
1122         return AVERROR(ENOMEM);
1123
1124     while (srclen >= WV_HEADER_SIZE) {
1125         WvHeader header;
1126
1127         ret = ff_wv_parse_header(&header, src);
1128         if (ret < 0)
1129             goto fail;
1130         src    += WV_HEADER_SIZE;
1131         srclen -= WV_HEADER_SIZE;
1132
1133         if (srclen < header.blocksize) {
1134             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1135             goto fail;
1136         }
1137
1138         if (header.initial) {
1139             AV_WL32(dst + offset, header.samples);
1140             offset += 4;
1141         }
1142         AV_WL32(dst + offset,     header.flags);
1143         AV_WL32(dst + offset + 4, header.crc);
1144         offset += 8;
1145
1146         if (!(header.initial && header.final)) {
1147             AV_WL32(dst + offset, header.blocksize);
1148             offset += 4;
1149         }
1150
1151         memcpy(dst + offset, src, header.blocksize);
1152         src    += header.blocksize;
1153         srclen -= header.blocksize;
1154         offset += header.blocksize;
1155     }
1156
1157     *pdst = dst;
1158     *size = offset;
1159
1160     return 0;
1161 fail:
1162     av_freep(&dst);
1163     return ret;
1164 }
1165
1166 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1167                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
1168 {
1169     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1170     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1171     uint8_t *data = NULL;
1172     int offset = 0, size = pkt->size;
1173     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1174
1175     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1176            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1177            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1178     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1179         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1180         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1181     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC && codec->extradata_size > 6 &&
1182              (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1183         /* extradata is Annex B, assume the bitstream is too and convert it */
1184         ff_hevc_annexb2mp4_buf(pkt->data, &data, &size, 0, NULL);
1185     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WAVPACK) {
1186         int ret = mkv_strip_wavpack(pkt->data, &data, &size);
1187         if (ret < 0) {
1188             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error stripping a WavPack packet.\n");
1189             return;
1190         }
1191     } else
1192         data = pkt->data;
1193
1194     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES) {
1195         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1196          */
1197         size -= 8;
1198         offset = 8;
1199     }
1200
1201     put_ebml_id(pb, blockid);
1202     put_ebml_num(pb, size+4, 0);
1203     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));     // this assumes stream_index is less than 126
1204     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1205     avio_w8(pb, flags);
1206     avio_write(pb, data + offset, size);
1207     if (data != pkt->data)
1208         av_free(data);
1209 }
1210
1211 static int srt_get_duration(uint8_t **buf)
1212 {
1213     int i, duration = 0;
1214
1215     for (i=0; i<2 && !duration; i++) {
1216         int s_hour, s_min, s_sec, s_hsec, e_hour, e_min, e_sec, e_hsec;
1217         if (sscanf(*buf, "%d:%2d:%2d%*1[,.]%3d --> %d:%2d:%2d%*1[,.]%3d",
1218                    &s_hour, &s_min, &s_sec, &s_hsec,
1219                    &e_hour, &e_min, &e_sec, &e_hsec) == 8) {
1220             s_min  +=   60*s_hour;      e_min  +=   60*e_hour;
1221             s_sec  +=   60*s_min;       e_sec  +=   60*e_min;
1222             s_hsec += 1000*s_sec;       e_hsec += 1000*e_sec;
1223             duration = e_hsec - s_hsec;
1224         }
1225         *buf += strcspn(*buf, "\n") + 1;
1226     }
1227     return duration;
1228 }
1229
1230 static int mkv_write_srt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVPacket *pkt)
1231 {
1232     ebml_master blockgroup;
1233     AVPacket pkt2 = *pkt;
1234     int64_t duration = srt_get_duration(&pkt2.data);
1235     pkt2.size -= pkt2.data - pkt->data;
1236
1237     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1238                                    mkv_blockgroup_size(pkt2.size));
1239     mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, &pkt2, 0);
1240     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1241     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1242
1243     return duration;
1244 }
1245
1246 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1247 {
1248     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1249     int bufsize;
1250     uint8_t *dyn_buf;
1251
1252     if (!mkv->dyn_bc)
1253         return;
1254
1255     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1256     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1257     av_free(dyn_buf);
1258     mkv->dyn_bc = NULL;
1259 }
1260
1261 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1262 {
1263     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1264     AVIOContext *pb = s->pb;
1265     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1266     int keyframe = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1267     int duration = pkt->duration;
1268     int ret;
1269     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1270
1271     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1272         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1273         return AVERROR(EINVAL);
1274     }
1275     ts += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1276
1277     if (!s->pb->seekable) {
1278         if (!mkv->dyn_bc)
1279             avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc);
1280         pb = mkv->dyn_bc;
1281     }
1282
1283     if (!mkv->cluster_pos) {
1284         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1285         mkv->cluster = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1286         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1287         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1288     }
1289
1290     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1291         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
1292     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SSA) {
1293         duration = mkv_write_ass_blocks(s, pb, pkt);
1294     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SRT) {
1295         duration = mkv_write_srt_blocks(s, pb, pkt);
1296     } else {
1297         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP, mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1298         duration = pkt->convergence_duration;
1299         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
1300         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1301         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1302     }
1303
1304     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe) {
1305         ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, ts, mkv->cluster_pos);
1306         if (ret < 0) return ret;
1307     }
1308
1309     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1310     return 0;
1311 }
1312
1313 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1314 {
1315     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1316     int codec_type          = s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type;
1317     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1318     int cluster_size;
1319     int64_t cluster_time;
1320     AVIOContext *pb;
1321     int ret;
1322
1323     if (mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts)
1324         cluster_time = pkt->dts - mkv->cluster_pts;
1325     else
1326         cluster_time = pkt->pts - mkv->cluster_pts;
1327     cluster_time += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1328
1329     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1330     // after 4k and on a keyframe
1331     if (s->pb->seekable) {
1332         pb = s->pb;
1333         cluster_size = avio_tell(pb) - mkv->cluster_pos;
1334     } else {
1335         pb = mkv->dyn_bc;
1336         cluster_size = avio_tell(pb);
1337     }
1338
1339     if (mkv->cluster_pos &&
1340         (cluster_size > mkv->cluster_size_limit ||
1341          cluster_time > mkv->cluster_time_limit ||
1342          (codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe &&
1343           cluster_size > 4 * 1024))) {
1344         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Starting new cluster at offset %" PRIu64
1345                " bytes, pts %" PRIu64 "dts %" PRIu64 "\n",
1346                avio_tell(pb), pkt->pts, pkt->dts);
1347         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1348         mkv->cluster_pos = 0;
1349         if (mkv->dyn_bc)
1350             mkv_flush_dynbuf(s);
1351         avio_flush(s->pb);
1352     }
1353
1354     // check if we have an audio packet cached
1355     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1356         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1357         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1358         if (ret < 0) {
1359             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1360             return ret;
1361         }
1362     }
1363
1364     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1365     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1366     if (codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1367         mkv->cur_audio_pkt = *pkt;
1368         if (pkt->buf) {
1369             mkv->cur_audio_pkt.buf = av_buffer_ref(pkt->buf);
1370             ret = mkv->cur_audio_pkt.buf ? 0 : AVERROR(ENOMEM);
1371         } else
1372             ret = av_dup_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1373     } else
1374         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt);
1375     return ret;
1376 }
1377
1378 static int mkv_write_flush_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1379 {
1380     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1381     AVIOContext *pb;
1382     if (s->pb->seekable)
1383         pb = s->pb;
1384     else
1385         pb = mkv->dyn_bc;
1386     if (!pkt) {
1387         if (mkv->cluster_pos) {
1388             av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Flushing cluster at offset %" PRIu64
1389                    " bytes\n", avio_tell(pb));
1390             end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1391             mkv->cluster_pos = 0;
1392             if (mkv->dyn_bc)
1393                 mkv_flush_dynbuf(s);
1394             avio_flush(s->pb);
1395         }
1396         return 0;
1397     }
1398     return mkv_write_packet(s, pkt);
1399 }
1400
1401 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1402 {
1403     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1404     AVIOContext *pb = s->pb;
1405     int64_t currentpos, cuespos;
1406     int ret;
1407
1408     // check if we have an audio packet cached
1409     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1410         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1411         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1412         if (ret < 0) {
1413             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1414             return ret;
1415         }
1416     }
1417
1418     if (mkv->dyn_bc) {
1419         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1420         mkv_flush_dynbuf(s);
1421     } else if (mkv->cluster_pos) {
1422         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1423     }
1424
1425     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1426         ret = mkv_write_chapters(s);
1427         if (ret < 0) return ret;
1428     }
1429
1430     if (pb->seekable) {
1431         if (mkv->cues->num_entries) {
1432             if (mkv->reserve_cues_space) {
1433                 int64_t cues_end;
1434
1435                 currentpos = avio_tell(pb);
1436                 avio_seek(pb, mkv->cues_pos, SEEK_SET);
1437
1438                 cuespos = mkv_write_cues(pb, mkv->cues, s->nb_streams);
1439                 cues_end = avio_tell(pb);
1440                 if (cues_end > cuespos + mkv->reserve_cues_space) {
1441                     av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Insufficient space reserved for cues: %d "
1442                            "(needed: %"PRId64").\n", mkv->reserve_cues_space,
1443                            cues_end - cuespos);
1444                     return AVERROR(EINVAL);
1445                 }
1446
1447                 if (cues_end < cuespos + mkv->reserve_cues_space)
1448                     put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space - (cues_end - cuespos));
1449
1450                 avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1451             } else {
1452                 cuespos = mkv_write_cues(pb, mkv->cues, s->nb_streams);
1453             }
1454
1455             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES, cuespos);
1456             if (ret < 0) return ret;
1457         }
1458
1459         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1460
1461         // update the duration
1462         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1463         currentpos = avio_tell(pb);
1464         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1465         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1466
1467         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1468     }
1469
1470     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1471     av_free(mkv->tracks);
1472     av_freep(&mkv->cues->entries);
1473     av_freep(&mkv->cues);
1474
1475     return 0;
1476 }
1477
1478 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1479 {
1480     int i;
1481     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1482         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1483             return 1;
1484
1485     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {                // mkv theoretically supports any
1486         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);     // video/audio through VFW/ACM
1487         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1488             return 1;
1489     }
1490
1491     return 0;
1492 }
1493
1494 #define OFFSET(x) offsetof(MatroskaMuxContext, x)
1495 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1496 static const AVOption options[] = {
1497     { "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 },
1498     { "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 },
1499     { "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 },
1500     { NULL },
1501 };
1502
1503 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
1504 static const AVClass matroska_class = {
1505     .class_name = "matroska muxer",
1506     .item_name  = av_default_item_name,
1507     .option     = options,
1508     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1509 };
1510
1511 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
1512     .name              = "matroska",
1513     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1514     .mime_type         = "video/x-matroska",
1515     .extensions        = "mkv",
1516     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1517     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1518                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1519     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
1520                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
1521     .write_header      = mkv_write_header,
1522     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
1523     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1524     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1525                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1526     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
1527          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags, 0
1528     },
1529     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_SSA,
1530     .query_codec       = mkv_query_codec,
1531     .priv_class        = &matroska_class,
1532 };
1533 #endif
1534
1535 #if CONFIG_WEBM_MUXER
1536 static const AVClass webm_class = {
1537     .class_name = "webm muxer",
1538     .item_name  = av_default_item_name,
1539     .option     = options,
1540     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1541 };
1542
1543 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
1544     .name              = "webm",
1545     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
1546     .mime_type         = "video/webm",
1547     .extensions        = "webm",
1548     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1549     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
1550     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
1551     .write_header      = mkv_write_header,
1552     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
1553     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1554     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1555                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1556     .priv_class        = &webm_class,
1557 };
1558 #endif
1559
1560 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
1561 static const AVClass mka_class = {
1562     .class_name = "matroska audio muxer",
1563     .item_name  = av_default_item_name,
1564     .option     = options,
1565     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1566 };
1567 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
1568     .name              = "matroska",
1569     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1570     .mime_type         = "audio/x-matroska",
1571     .extensions        = "mka",
1572     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1573     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1574                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1575     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
1576     .write_header      = mkv_write_header,
1577     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
1578     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1579     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT |
1580                          AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1581     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){ ff_codec_wav_tags, 0 },
1582     .priv_class        = &mka_class,
1583 };
1584 #endif