matroska: Factor out mkv_write_stereo_mode
[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 "vorbiscomment.h"
34 #include "wv.h"
35
36 #include "libavutil/avstring.h"
37 #include "libavutil/channel_layout.h"
38 #include "libavutil/dict.h"
39 #include "libavutil/intfloat.h"
40 #include "libavutil/intreadwrite.h"
41 #include "libavutil/lfg.h"
42 #include "libavutil/mathematics.h"
43 #include "libavutil/opt.h"
44 #include "libavutil/random_seed.h"
45 #include "libavutil/samplefmt.h"
46
47 #include "libavcodec/xiph.h"
48 #include "libavcodec/mpeg4audio.h"
49
50 typedef struct ebml_master {
51     int64_t         pos;                ///< absolute offset in the file where the master's elements start
52     int             sizebytes;          ///< how many bytes were reserved for the size
53 } ebml_master;
54
55 typedef struct mkv_seekhead_entry {
56     unsigned int    elementid;
57     uint64_t        segmentpos;
58 } mkv_seekhead_entry;
59
60 typedef struct mkv_seekhead {
61     int64_t                 filepos;
62     int64_t                 segment_offset;     ///< the file offset to the beginning of the segment
63     int                     reserved_size;      ///< -1 if appending to file
64     int                     max_entries;
65     mkv_seekhead_entry      *entries;
66     int                     num_entries;
67 } mkv_seekhead;
68
69 typedef struct {
70     uint64_t        pts;
71     int             tracknum;
72     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the cluster containing the block
73 } mkv_cuepoint;
74
75 typedef struct {
76     int64_t         segment_offset;
77     mkv_cuepoint    *entries;
78     int             num_entries;
79 } mkv_cues;
80
81 typedef struct {
82     int             write_dts;
83     int64_t         ts_offset;
84 } mkv_track;
85
86 #define MODE_MATROSKAv2 0x01
87 #define MODE_WEBM       0x02
88
89 typedef struct MatroskaMuxContext {
90     const AVClass  *class;
91     int             mode;
92     AVIOContext   *dyn_bc;
93     ebml_master     segment;
94     int64_t         segment_offset;
95     ebml_master     cluster;
96     int64_t         cluster_pos;        ///< file offset of the current cluster
97     int64_t         cluster_pts;
98     int64_t         duration_offset;
99     int64_t         duration;
100     mkv_seekhead    *main_seekhead;
101     mkv_cues        *cues;
102     mkv_track       *tracks;
103
104     AVPacket        cur_audio_pkt;
105
106     int have_attachments;
107
108     int reserve_cues_space;
109     int cluster_size_limit;
110     int64_t cues_pos;
111     int64_t cluster_time_limit;
112     int wrote_chapters;
113 } MatroskaMuxContext;
114
115
116 /** 2 bytes * 3 for EBML IDs, 3 1-byte EBML lengths, 8 bytes for 64 bit
117  * offset, 4 bytes for target EBML ID */
118 #define MAX_SEEKENTRY_SIZE 21
119
120 /** per-cuepoint-track - 3 1-byte EBML IDs, 3 1-byte EBML sizes, 2
121  * 8-byte uint max */
122 #define MAX_CUETRACKPOS_SIZE 22
123
124 /** per-cuepoint - 2 1-byte EBML IDs, 2 1-byte EBML sizes, 8-byte uint max */
125 #define MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks) 12 + MAX_CUETRACKPOS_SIZE * num_tracks
126
127 static int ebml_id_size(unsigned int id)
128 {
129     return (av_log2(id + 1) - 1) / 7 + 1;
130 }
131
132 static void put_ebml_id(AVIOContext *pb, unsigned int id)
133 {
134     int i = ebml_id_size(id);
135     while (i--)
136         avio_w8(pb, id >> (i * 8));
137 }
138
139 /**
140  * Write an EBML size meaning "unknown size".
141  *
142  * @param bytes The number of bytes the size should occupy (maximum: 8).
143  */
144 static void put_ebml_size_unknown(AVIOContext *pb, int bytes)
145 {
146     assert(bytes <= 8);
147     avio_w8(pb, 0x1ff >> bytes);
148     while (--bytes)
149         avio_w8(pb, 0xff);
150 }
151
152 /**
153  * Calculate how many bytes are needed to represent a given number in EBML.
154  */
155 static int ebml_num_size(uint64_t num)
156 {
157     int bytes = 1;
158     while ((num + 1) >> bytes * 7)
159         bytes++;
160     return bytes;
161 }
162
163 /**
164  * Write a number in EBML variable length format.
165  *
166  * @param bytes The number of bytes that need to be used to write the number.
167  *              If zero, any number of bytes can be used.
168  */
169 static void put_ebml_num(AVIOContext *pb, uint64_t num, int bytes)
170 {
171     int i, needed_bytes = ebml_num_size(num);
172
173     // sizes larger than this are currently undefined in EBML
174     assert(num < (1ULL << 56) - 1);
175
176     if (bytes == 0)
177         // don't care how many bytes are used, so use the min
178         bytes = needed_bytes;
179     // the bytes needed to write the given size would exceed the bytes
180     // that we need to use, so write unknown size. This shouldn't happen.
181     assert(bytes >= needed_bytes);
182
183     num |= 1ULL << bytes * 7;
184     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
185         avio_w8(pb, num >> i * 8);
186 }
187
188 static void put_ebml_uint(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, uint64_t val)
189 {
190     int i, bytes = 1;
191     uint64_t tmp = val;
192     while (tmp >>= 8)
193         bytes++;
194
195     put_ebml_id(pb, elementid);
196     put_ebml_num(pb, bytes, 0);
197     for (i = bytes - 1; i >= 0; i--)
198         avio_w8(pb, val >> i * 8);
199 }
200
201 static void put_ebml_float(AVIOContext *pb, unsigned int elementid, double val)
202 {
203     put_ebml_id(pb, elementid);
204     put_ebml_num(pb, 8, 0);
205     avio_wb64(pb, av_double2int(val));
206 }
207
208 static void put_ebml_binary(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
209                             const void *buf, int size)
210 {
211     put_ebml_id(pb, elementid);
212     put_ebml_num(pb, size, 0);
213     avio_write(pb, buf, size);
214 }
215
216 static void put_ebml_string(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
217                             const char *str)
218 {
219     put_ebml_binary(pb, elementid, str, strlen(str));
220 }
221
222 /**
223  * Write a void element of a given size. Useful for reserving space in
224  * the file to be written to later.
225  *
226  * @param size The number of bytes to reserve, which must be at least 2.
227  */
228 static void put_ebml_void(AVIOContext *pb, uint64_t size)
229 {
230     int64_t currentpos = avio_tell(pb);
231
232     assert(size >= 2);
233
234     put_ebml_id(pb, EBML_ID_VOID);
235     // we need to subtract the length needed to store the size from the
236     // size we need to reserve so 2 cases, we use 8 bytes to store the
237     // size if possible, 1 byte otherwise
238     if (size < 10)
239         put_ebml_num(pb, size - 1, 0);
240     else
241         put_ebml_num(pb, size - 9, 8);
242     while (avio_tell(pb) < currentpos + size)
243         avio_w8(pb, 0);
244 }
245
246 static ebml_master start_ebml_master(AVIOContext *pb, unsigned int elementid,
247                                      uint64_t expectedsize)
248 {
249     int bytes = expectedsize ? ebml_num_size(expectedsize) : 8;
250     put_ebml_id(pb, elementid);
251     put_ebml_size_unknown(pb, bytes);
252     return (ebml_master) {avio_tell(pb), bytes };
253 }
254
255 static void end_ebml_master(AVIOContext *pb, ebml_master master)
256 {
257     int64_t pos = avio_tell(pb);
258
259     if (avio_seek(pb, master.pos - master.sizebytes, SEEK_SET) < 0)
260         return;
261     put_ebml_num(pb, pos - master.pos, master.sizebytes);
262     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
263 }
264
265 static void put_xiph_size(AVIOContext *pb, int size)
266 {
267     int i;
268     for (i = 0; i < size / 255; i++)
269         avio_w8(pb, 255);
270     avio_w8(pb, size % 255);
271 }
272
273 /**
274  * Initialize a mkv_seekhead element to be ready to index level 1 Matroska
275  * elements. If a maximum number of elements is specified, enough space
276  * will be reserved at the current file location to write a seek head of
277  * that size.
278  *
279  * @param segment_offset The absolute offset to the position in the file
280  *                       where the segment begins.
281  * @param numelements The maximum number of elements that will be indexed
282  *                    by this seek head, 0 if unlimited.
283  */
284 static mkv_seekhead *mkv_start_seekhead(AVIOContext *pb, int64_t segment_offset,
285                                         int numelements)
286 {
287     mkv_seekhead *new_seekhead = av_mallocz(sizeof(mkv_seekhead));
288     if (new_seekhead == NULL)
289         return NULL;
290
291     new_seekhead->segment_offset = segment_offset;
292
293     if (numelements > 0) {
294         new_seekhead->filepos = avio_tell(pb);
295         // 21 bytes max for a seek entry, 10 bytes max for the SeekHead ID
296         // and size, and 3 bytes to guarantee that an EBML void element
297         // will fit afterwards
298         new_seekhead->reserved_size = numelements * MAX_SEEKENTRY_SIZE + 13;
299         new_seekhead->max_entries   = numelements;
300         put_ebml_void(pb, new_seekhead->reserved_size);
301     }
302     return new_seekhead;
303 }
304
305 static int mkv_add_seekhead_entry(mkv_seekhead *seekhead, unsigned int elementid, uint64_t filepos)
306 {
307     int err;
308
309     // don't store more elements than we reserved space for
310     if (seekhead->max_entries > 0 && seekhead->max_entries <= seekhead->num_entries)
311         return -1;
312
313     if ((err = av_reallocp_array(&seekhead->entries, seekhead->num_entries + 1,
314                                  sizeof(*seekhead->entries))) < 0) {
315         seekhead->num_entries = 0;
316         return err;
317     }
318
319     seekhead->entries[seekhead->num_entries].elementid    = elementid;
320     seekhead->entries[seekhead->num_entries++].segmentpos = filepos - seekhead->segment_offset;
321
322     return 0;
323 }
324
325 /**
326  * Write the seek head to the file and free it. If a maximum number of
327  * elements was specified to mkv_start_seekhead(), the seek head will
328  * be written at the location reserved for it. Otherwise, it is written
329  * at the current location in the file.
330  *
331  * @return The file offset where the seekhead was written,
332  * -1 if an error occurred.
333  */
334 static int64_t mkv_write_seekhead(AVIOContext *pb, mkv_seekhead *seekhead)
335 {
336     ebml_master metaseek, seekentry;
337     int64_t currentpos;
338     int i;
339
340     currentpos = avio_tell(pb);
341
342     if (seekhead->reserved_size > 0) {
343         if (avio_seek(pb, seekhead->filepos, SEEK_SET) < 0) {
344             currentpos = -1;
345             goto fail;
346         }
347     }
348
349     metaseek = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKHEAD, seekhead->reserved_size);
350     for (i = 0; i < seekhead->num_entries; i++) {
351         mkv_seekhead_entry *entry = &seekhead->entries[i];
352
353         seekentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEEKENTRY, MAX_SEEKENTRY_SIZE);
354
355         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_SEEKID);
356         put_ebml_num(pb, ebml_id_size(entry->elementid), 0);
357         put_ebml_id(pb, entry->elementid);
358
359         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_SEEKPOSITION, entry->segmentpos);
360         end_ebml_master(pb, seekentry);
361     }
362     end_ebml_master(pb, metaseek);
363
364     if (seekhead->reserved_size > 0) {
365         uint64_t remaining = seekhead->filepos + seekhead->reserved_size - avio_tell(pb);
366         put_ebml_void(pb, remaining);
367         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
368
369         currentpos = seekhead->filepos;
370     }
371 fail:
372     av_free(seekhead->entries);
373     av_free(seekhead);
374
375     return currentpos;
376 }
377
378 static mkv_cues *mkv_start_cues(int64_t segment_offset)
379 {
380     mkv_cues *cues = av_mallocz(sizeof(mkv_cues));
381     if (cues == NULL)
382         return NULL;
383
384     cues->segment_offset = segment_offset;
385     return cues;
386 }
387
388 static int mkv_add_cuepoint(mkv_cues *cues, int stream, int64_t ts, int64_t cluster_pos)
389 {
390     int err;
391
392     if (ts < 0)
393         return 0;
394
395     if ((err = av_reallocp_array(&cues->entries, cues->num_entries + 1,
396                                  sizeof(*cues->entries))) < 0) {
397         cues->num_entries = 0;
398         return err;
399     }
400
401     cues->entries[cues->num_entries].pts           = ts;
402     cues->entries[cues->num_entries].tracknum      = stream + 1;
403     cues->entries[cues->num_entries++].cluster_pos = cluster_pos - cues->segment_offset;
404
405     return 0;
406 }
407
408 static int64_t mkv_write_cues(AVIOContext *pb, mkv_cues *cues, int num_tracks)
409 {
410     ebml_master cues_element;
411     int64_t currentpos;
412     int i, j;
413
414     currentpos = avio_tell(pb);
415     cues_element = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUES, 0);
416
417     for (i = 0; i < cues->num_entries; i++) {
418         ebml_master cuepoint, track_positions;
419         mkv_cuepoint *entry = &cues->entries[i];
420         uint64_t pts = entry->pts;
421
422         cuepoint = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_POINTENTRY, MAX_CUEPOINT_SIZE(num_tracks));
423         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETIME, pts);
424
425         // put all the entries from different tracks that have the exact same
426         // timestamp into the same CuePoint
427         for (j = 0; j < cues->num_entries - i && entry[j].pts == pts; j++) {
428             track_positions = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CUETRACKPOSITION, MAX_CUETRACKPOS_SIZE);
429             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUETRACK          , entry[j].tracknum   );
430             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CUECLUSTERPOSITION, entry[j].cluster_pos);
431             end_ebml_master(pb, track_positions);
432         }
433         i += j - 1;
434         end_ebml_master(pb, cuepoint);
435     }
436     end_ebml_master(pb, cues_element);
437
438     return currentpos;
439 }
440
441 static int put_xiph_codecpriv(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
442 {
443     uint8_t *header_start[3];
444     int header_len[3];
445     int first_header_size;
446     int j;
447
448     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)
449         first_header_size = 30;
450     else
451         first_header_size = 42;
452
453     if (avpriv_split_xiph_headers(codec->extradata, codec->extradata_size,
454                               first_header_size, header_start, header_len) < 0) {
455         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Extradata corrupt.\n");
456         return -1;
457     }
458
459     avio_w8(pb, 2);                    // number packets - 1
460     for (j = 0; j < 2; j++) {
461         put_xiph_size(pb, header_len[j]);
462     }
463     for (j = 0; j < 3; j++)
464         avio_write(pb, header_start[j], header_len[j]);
465
466     return 0;
467 }
468
469 static int put_wv_codecpriv(AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
470 {
471     if (codec->extradata && codec->extradata_size == 2)
472         avio_write(pb, codec->extradata, 2);
473     else
474         avio_wl16(pb, 0x403); // fallback to the version mentioned in matroska specs
475     return 0;
476 }
477
478 static int put_flac_codecpriv(AVFormatContext *s,
479                               AVIOContext *pb, AVCodecContext *codec)
480 {
481     int write_comment = (codec->channel_layout &&
482                          !(codec->channel_layout & ~0x3ffffULL) &&
483                          !ff_flac_is_native_layout(codec->channel_layout));
484     int ret = ff_flac_write_header(pb, codec->extradata, codec->extradata_size,
485                                    !write_comment);
486
487     if (ret < 0)
488         return ret;
489
490     if (write_comment) {
491         const char *vendor = (s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT) ?
492                              "Libav" : LIBAVFORMAT_IDENT;
493         AVDictionary *dict = NULL;
494         uint8_t buf[32], *data, *p;
495         int len;
496
497         snprintf(buf, sizeof(buf), "0x%"PRIx64, codec->channel_layout);
498         av_dict_set(&dict, "WAVEFORMATEXTENSIBLE_CHANNEL_MASK", buf, 0);
499
500         len = ff_vorbiscomment_length(dict, vendor);
501         data = av_malloc(len + 4);
502         if (!data) {
503             av_dict_free(&dict);
504             return AVERROR(ENOMEM);
505         }
506
507         data[0] = 0x84;
508         AV_WB24(data + 1, len);
509
510         p = data + 4;
511         ff_vorbiscomment_write(&p, &dict, vendor);
512
513         avio_write(pb, data, len + 4);
514
515         av_freep(&data);
516         av_dict_free(&dict);
517     }
518
519     return 0;
520 }
521
522 static void get_aac_sample_rates(AVFormatContext *s, AVCodecContext *codec,
523                                  int *sample_rate, int *output_sample_rate)
524 {
525     MPEG4AudioConfig mp4ac;
526
527     if (avpriv_mpeg4audio_get_config(&mp4ac, codec->extradata,
528                                      codec->extradata_size * 8, 1) < 0) {
529         av_log(s, AV_LOG_WARNING,
530                "Error parsing AAC extradata, unable to determine samplerate.\n");
531         return;
532     }
533
534     *sample_rate        = mp4ac.sample_rate;
535     *output_sample_rate = mp4ac.ext_sample_rate;
536 }
537
538 static int mkv_write_native_codecprivate(AVFormatContext *s,
539                                          AVCodecContext *codec,
540                                          AVIOContext *dyn_cp)
541 {
542     switch (codec->codec_id) {
543     case AV_CODEC_ID_VORBIS:
544     case AV_CODEC_ID_THEORA:
545         return put_xiph_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
546     case AV_CODEC_ID_FLAC:
547         return put_flac_codecpriv(s, dyn_cp, codec);
548     case AV_CODEC_ID_WAVPACK:
549         return put_wv_codecpriv(dyn_cp, codec);
550     case AV_CODEC_ID_H264:
551         return ff_isom_write_avcc(dyn_cp, codec->extradata,
552                                   codec->extradata_size);
553     case AV_CODEC_ID_HEVC:
554         return ff_isom_write_hvcc(dyn_cp, codec->extradata,
555                                   codec->extradata_size, 0);
556     case AV_CODEC_ID_ALAC:
557         if (codec->extradata_size < 36) {
558             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
559                    "Invalid extradata found, ALAC expects a 36-byte "
560                    "QuickTime atom.");
561             return AVERROR_INVALIDDATA;
562         } else
563             avio_write(dyn_cp, codec->extradata + 12,
564                        codec->extradata_size - 12);
565         break;
566     default:
567         if (codec->extradata_size)
568         avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
569     }
570
571     return 0;
572 }
573
574 static int mkv_write_codecprivate(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
575                                   AVCodecContext *codec, int native_id,
576                                   int qt_id)
577 {
578     AVIOContext *dyn_cp;
579     uint8_t *codecpriv;
580     int ret, codecpriv_size;
581
582     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_cp);
583     if (ret < 0)
584         return ret;
585
586     if (native_id) {
587         ret = mkv_write_native_codecprivate(s, codec, dyn_cp);
588     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO) {
589         if (qt_id) {
590             if (!codec->codec_tag)
591                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags,
592                                                     codec->codec_id);
593             if (codec->extradata_size)
594                 avio_write(dyn_cp, codec->extradata, codec->extradata_size);
595         } else {
596             if (!codec->codec_tag)
597                 codec->codec_tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,
598                                                     codec->codec_id);
599             if (!codec->codec_tag) {
600                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No bmp codec ID found.\n");
601                 ret = -1;
602             }
603
604             ff_put_bmp_header(dyn_cp, codec, ff_codec_bmp_tags, 0);
605         }
606     } else if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
607         unsigned int tag;
608         tag = ff_codec_get_tag(ff_codec_wav_tags, codec->codec_id);
609         if (!tag) {
610             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "No wav codec ID found.\n");
611             ret = -1;
612         }
613         if (!codec->codec_tag)
614             codec->codec_tag = tag;
615
616         ff_put_wav_header(dyn_cp, codec);
617     }
618
619     codecpriv_size = avio_close_dyn_buf(dyn_cp, &codecpriv);
620     if (codecpriv_size)
621         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_CODECPRIVATE, codecpriv,
622                         codecpriv_size);
623     av_free(codecpriv);
624     return ret;
625 }
626
627 static void mkv_write_stereo_mode(AVIOContext *pb, uint8_t stereo_fmt,
628                                   int mode)
629 {
630     int valid_fmt = 0;
631
632     switch (mode) {
633     case MODE_WEBM:
634         if (stereo_fmt <= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_TOP_BOTTOM ||
635             stereo_fmt == MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_RIGHT_LEFT)
636             valid_fmt = 1;
637         break;
638     case MODE_MATROSKAv2:
639         if (stereo_fmt <= MATROSKA_VIDEO_STEREOMODE_TYPE_BOTH_EYES_BLOCK_RL)
640             valid_fmt = 1;
641         break;
642     }
643
644     if (valid_fmt)
645         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOSTEREOMODE, stereo_fmt);
646 }
647
648 static int mkv_write_track(AVFormatContext *s, MatroskaMuxContext *mkv,
649                            int i, AVIOContext *pb)
650 {
651     AVStream *st = s->streams[i];
652     AVCodecContext *codec = st->codec;
653     ebml_master subinfo, track;
654     int native_id = 0;
655     int qt_id = 0;
656     int bit_depth = av_get_bits_per_sample(codec->codec_id);
657     int sample_rate = codec->sample_rate;
658     int output_sample_rate = 0;
659     int j, ret;
660     AVDictionaryEntry *tag;
661
662     // ms precision is the de-facto standard timescale for mkv files
663     avpriv_set_pts_info(st, 64, 1, 1000);
664
665     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT) {
666         mkv->have_attachments = 1;
667         return 0;
668     }
669
670     if (!bit_depth)
671         bit_depth = av_get_bytes_per_sample(codec->sample_fmt) << 3;
672
673     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_AAC)
674         get_aac_sample_rates(s, codec, &sample_rate, &output_sample_rate);
675
676     track = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKENTRY, 0);
677     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKNUMBER     , i + 1);
678     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKUID        , i + 1);
679     put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGLACING , 0);    // no lacing (yet)
680
681     if ((tag = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0)))
682         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKNAME, tag->value);
683     tag = av_dict_get(st->metadata, "language", NULL, 0);
684     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TRACKLANGUAGE, tag ? tag->value:"und");
685
686     // The default value for TRACKFLAGDEFAULT is 1, so add element
687     // if we need to clear it.
688     if (!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT))
689         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKFLAGDEFAULT, !!(st->disposition & AV_DISPOSITION_DEFAULT));
690
691     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO && codec->delay) {
692         mkv->tracks[i].ts_offset = av_rescale_q(codec->delay,
693                                                 (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
694                                                 st->time_base);
695
696         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CODECDELAY,
697                       av_rescale_q(codec->delay, (AVRational){ 1, codec->sample_rate },
698                                    (AVRational){ 1, 1000000000 }));
699     }
700
701     // look for a codec ID string specific to mkv to use,
702     // if none are found, use AVI codes
703     for (j = 0; ff_mkv_codec_tags[j].id != AV_CODEC_ID_NONE; j++) {
704         if (ff_mkv_codec_tags[j].id == codec->codec_id) {
705             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, ff_mkv_codec_tags[j].str);
706             native_id = 1;
707             break;
708         }
709     }
710
711     if (mkv->mode == MODE_WEBM && !(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP8 ||
712                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VP9 ||
713                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_OPUS ||
714                                     codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS)) {
715         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
716                "Only VP8 or VP9 video and Vorbis or Opus audio are supported for WebM.\n");
717         return AVERROR(EINVAL);
718     }
719
720     switch (codec->codec_type) {
721     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
722         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_VIDEO);
723         if (st->avg_frame_rate.num > 0 && st->avg_frame_rate.den > 0)
724             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKDEFAULTDURATION, 1E9 / av_q2d(st->avg_frame_rate));
725
726         if (!native_id &&
727             ff_codec_get_tag(ff_codec_movvideo_tags, codec->codec_id) &&
728             (!ff_codec_get_tag(ff_codec_bmp_tags,   codec->codec_id) ||
729              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ1 ||
730              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SVQ3 ||
731              codec->codec_id == AV_CODEC_ID_CINEPAK))
732             qt_id = 1;
733
734         if (qt_id)
735             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_QUICKTIME");
736         else if (!native_id) {
737             // if there is no mkv-specific codec ID, use VFW mode
738             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "V_MS/VFW/FOURCC");
739             mkv->tracks[i].write_dts = 1;
740         }
741
742         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKVIDEO, 0);
743         // XXX: interlace flag?
744         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELWIDTH , codec->width);
745         put_ebml_uint (pb, MATROSKA_ID_VIDEOPIXELHEIGHT, codec->height);
746         if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "stereo_mode", NULL, 0))) {
747             mkv_write_stereo_mode(pb, atoi(tag->value), mkv->mode);
748         }
749         if (st->sample_aspect_ratio.num) {
750             int d_width = codec->width*av_q2d(st->sample_aspect_ratio);
751             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYWIDTH , d_width);
752             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYHEIGHT, codec->height);
753             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_VIDEODISPLAYUNIT, 3);
754         }
755         end_ebml_master(pb, subinfo);
756         break;
757
758     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
759         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_AUDIO);
760
761         if (!native_id)
762             // no mkv-specific ID, use ACM mode
763             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CODECID, "A_MS/ACM");
764
765         subinfo = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKAUDIO, 0);
766         put_ebml_uint  (pb, MATROSKA_ID_AUDIOCHANNELS    , codec->channels);
767         put_ebml_float (pb, MATROSKA_ID_AUDIOSAMPLINGFREQ, sample_rate);
768         if (output_sample_rate)
769             put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_AUDIOOUTSAMPLINGFREQ, output_sample_rate);
770         if (bit_depth)
771             put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_AUDIOBITDEPTH, bit_depth);
772         end_ebml_master(pb, subinfo);
773         break;
774
775     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
776         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TRACKTYPE, MATROSKA_TRACK_TYPE_SUBTITLE);
777         if (!native_id) {
778             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Subtitle codec %d is not supported.\n", codec->codec_id);
779             return AVERROR(ENOSYS);
780         }
781         break;
782     default:
783         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Only audio, video, and subtitles are supported for Matroska.\n");
784         break;
785     }
786     ret = mkv_write_codecprivate(s, pb, codec, native_id, qt_id);
787     if (ret < 0)
788         return ret;
789
790     end_ebml_master(pb, track);
791
792     return 0;
793 }
794
795 static int mkv_write_tracks(AVFormatContext *s)
796 {
797     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
798     AVIOContext *pb = s->pb;
799     ebml_master tracks;
800     int i, ret;
801
802     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TRACKS, avio_tell(pb));
803     if (ret < 0)
804         return ret;
805
806     tracks = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_TRACKS, 0);
807     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
808         ret = mkv_write_track(s, mkv, i, pb);
809         if (ret < 0)
810             return ret;
811     }
812     end_ebml_master(pb, tracks);
813     return 0;
814 }
815
816 static int mkv_write_chapters(AVFormatContext *s)
817 {
818     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
819     AVIOContext *pb = s->pb;
820     ebml_master chapters, editionentry;
821     AVRational scale = {1, 1E9};
822     int i, ret;
823
824     if (!s->nb_chapters || mkv->wrote_chapters)
825         return 0;
826
827     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CHAPTERS, avio_tell(pb));
828     if (ret < 0) return ret;
829
830     chapters     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERS    , 0);
831     editionentry = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_EDITIONENTRY, 0);
832     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGDEFAULT, 1);
833     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_EDITIONFLAGHIDDEN , 0);
834     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
835         ebml_master chapteratom, chapterdisplay;
836         AVChapter *c     = s->chapters[i];
837         AVDictionaryEntry *t = NULL;
838
839         chapteratom = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERATOM, 0);
840         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERUID, c->id);
841         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMESTART,
842                       av_rescale_q(c->start, c->time_base, scale));
843         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERTIMEEND,
844                       av_rescale_q(c->end,   c->time_base, scale));
845         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGHIDDEN , 0);
846         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERFLAGENABLED, 1);
847         if ((t = av_dict_get(c->metadata, "title", NULL, 0))) {
848             chapterdisplay = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CHAPTERDISPLAY, 0);
849             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPSTRING, t->value);
850             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_CHAPLANG  , "und");
851             end_ebml_master(pb, chapterdisplay);
852         }
853         end_ebml_master(pb, chapteratom);
854     }
855     end_ebml_master(pb, editionentry);
856     end_ebml_master(pb, chapters);
857
858     mkv->wrote_chapters = 1;
859     return 0;
860 }
861
862 static void mkv_write_simpletag(AVIOContext *pb, AVDictionaryEntry *t)
863 {
864     uint8_t *key = av_strdup(t->key);
865     uint8_t *p   = key;
866     const uint8_t *lang = NULL;
867     ebml_master tag;
868
869     if ((p = strrchr(p, '-')) &&
870         (lang = av_convert_lang_to(p + 1, AV_LANG_ISO639_2_BIBL)))
871         *p = 0;
872
873     p = key;
874     while (*p) {
875         if (*p == ' ')
876             *p = '_';
877         else if (*p >= 'a' && *p <= 'z')
878             *p -= 'a' - 'A';
879         p++;
880     }
881
882     tag = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SIMPLETAG, 0);
883     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGNAME, key);
884     if (lang)
885         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGLANG, lang);
886     put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TAGSTRING, t->value);
887     end_ebml_master(pb, tag);
888
889     av_freep(&key);
890 }
891
892 static int mkv_write_tag(AVFormatContext *s, AVDictionary *m, unsigned int elementid,
893                          unsigned int uid, ebml_master *tags)
894 {
895     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
896     ebml_master tag, targets;
897     AVDictionaryEntry *t = NULL;
898     int ret;
899
900     if (!tags->pos) {
901         ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_TAGS, avio_tell(s->pb));
902         if (ret < 0) return ret;
903
904         *tags = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGS, 0);
905     }
906
907     tag     = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAG,        0);
908     targets = start_ebml_master(s->pb, MATROSKA_ID_TAGTARGETS, 0);
909     if (elementid)
910         put_ebml_uint(s->pb, elementid, uid);
911     end_ebml_master(s->pb, targets);
912
913     while ((t = av_dict_get(m, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
914         if (av_strcasecmp(t->key, "title") &&
915             av_strcasecmp(t->key, "encoding_tool"))
916             mkv_write_simpletag(s->pb, t);
917
918     end_ebml_master(s->pb, tag);
919     return 0;
920 }
921
922 static int mkv_write_tags(AVFormatContext *s)
923 {
924     ebml_master tags = {0};
925     int i, ret;
926
927     ff_metadata_conv_ctx(s, ff_mkv_metadata_conv, NULL);
928
929     if (av_dict_get(s->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)) {
930         ret = mkv_write_tag(s, s->metadata, 0, 0, &tags);
931         if (ret < 0) return ret;
932     }
933
934     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
935         AVStream *st = s->streams[i];
936
937         if (!av_dict_get(st->metadata, "", 0, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
938             continue;
939
940         ret = mkv_write_tag(s, st->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_TRACKUID, i + 1, &tags);
941         if (ret < 0) return ret;
942     }
943
944     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
945         AVChapter *ch = s->chapters[i];
946
947         if (!av_dict_get(ch->metadata, "", NULL, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX))
948             continue;
949
950         ret = mkv_write_tag(s, ch->metadata, MATROSKA_ID_TAGTARGETS_CHAPTERUID, ch->id, &tags);
951         if (ret < 0) return ret;
952     }
953
954     if (tags.pos)
955         end_ebml_master(s->pb, tags);
956     return 0;
957 }
958
959 static int mkv_write_attachments(AVFormatContext *s)
960 {
961     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
962     AVIOContext *pb = s->pb;
963     ebml_master attachments;
964     AVLFG c;
965     int i, ret;
966
967     if (!mkv->have_attachments)
968         return 0;
969
970     av_lfg_init(&c, av_get_random_seed());
971
972     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, avio_tell(pb));
973     if (ret < 0) return ret;
974
975     attachments = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHMENTS, 0);
976
977     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
978         AVStream *st = s->streams[i];
979         ebml_master attached_file;
980         AVDictionaryEntry *t;
981         const char *mimetype = NULL;
982
983         if (st->codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_ATTACHMENT)
984             continue;
985
986         attached_file = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_ATTACHEDFILE, 0);
987
988         if (t = av_dict_get(st->metadata, "title", NULL, 0))
989             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEDESC, t->value);
990         if (!(t = av_dict_get(st->metadata, "filename", NULL, 0))) {
991             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no filename tag.\n", i);
992             return AVERROR(EINVAL);
993         }
994         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILENAME, t->value);
995         if (t = av_dict_get(st->metadata, "mimetype", NULL, 0))
996             mimetype = t->value;
997         else if (st->codec->codec_id != AV_CODEC_ID_NONE ) {
998             int i;
999             for (i = 0; ff_mkv_mime_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1000                 if (ff_mkv_mime_tags[i].id == st->codec->codec_id) {
1001                     mimetype = ff_mkv_mime_tags[i].str;
1002                     break;
1003                 }
1004         }
1005         if (!mimetype) {
1006             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Attachment stream %d has no mimetype tag and "
1007                                     "it cannot be deduced from the codec id.\n", i);
1008             return AVERROR(EINVAL);
1009         }
1010
1011         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_FILEMIMETYPE, mimetype);
1012         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_FILEDATA, st->codec->extradata, st->codec->extradata_size);
1013         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_FILEUID, av_lfg_get(&c));
1014         end_ebml_master(pb, attached_file);
1015     }
1016     end_ebml_master(pb, attachments);
1017
1018     return 0;
1019 }
1020
1021 static int mkv_write_header(AVFormatContext *s)
1022 {
1023     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1024     AVIOContext *pb = s->pb;
1025     ebml_master ebml_header, segment_info;
1026     AVDictionaryEntry *tag;
1027     int ret, i;
1028
1029     if (!strcmp(s->oformat->name, "webm"))
1030         mkv->mode = MODE_WEBM;
1031     else
1032         mkv->mode = MODE_MATROSKAv2;
1033
1034     mkv->tracks = av_mallocz(s->nb_streams * sizeof(*mkv->tracks));
1035     if (!mkv->tracks)
1036         return AVERROR(ENOMEM);
1037
1038     ebml_header = start_ebml_master(pb, EBML_ID_HEADER, 0);
1039     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLVERSION        ,           1);
1040     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLREADVERSION    ,           1);
1041     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXIDLENGTH    ,           4);
1042     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_EBMLMAXSIZELENGTH  ,           8);
1043     put_ebml_string (pb, EBML_ID_DOCTYPE            , s->oformat->name);
1044     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEVERSION     ,           2);
1045     put_ebml_uint   (pb, EBML_ID_DOCTYPEREADVERSION ,           2);
1046     end_ebml_master(pb, ebml_header);
1047
1048     mkv->segment = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_SEGMENT, 0);
1049     mkv->segment_offset = avio_tell(pb);
1050
1051     // we write 2 seek heads - one at the end of the file to point to each
1052     // cluster, and one at the beginning to point to all other level one
1053     // elements (including the seek head at the end of the file), which
1054     // isn't more than 10 elements if we only write one of each other
1055     // currently defined level 1 element
1056     mkv->main_seekhead    = mkv_start_seekhead(pb, mkv->segment_offset, 10);
1057     if (!mkv->main_seekhead)
1058         return AVERROR(ENOMEM);
1059
1060     ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_INFO, avio_tell(pb));
1061     if (ret < 0) return ret;
1062
1063     segment_info = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_INFO, 0);
1064     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_TIMECODESCALE, 1000000);
1065     if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "title", NULL, 0)))
1066         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_TITLE, tag->value);
1067     if (!(s->flags & AVFMT_FLAG_BITEXACT)) {
1068         uint32_t segment_uid[4];
1069         AVLFG lfg;
1070
1071         av_lfg_init(&lfg, av_get_random_seed());
1072
1073         for (i = 0; i < 4; i++)
1074             segment_uid[i] = av_lfg_get(&lfg);
1075
1076         put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_MUXINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1077         if ((tag = av_dict_get(s->metadata, "encoding_tool", NULL, 0)))
1078             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, tag->value);
1079         else
1080             put_ebml_string(pb, MATROSKA_ID_WRITINGAPP, LIBAVFORMAT_IDENT);
1081         put_ebml_binary(pb, MATROSKA_ID_SEGMENTUID, segment_uid, 16);
1082     }
1083
1084     // reserve space for the duration
1085     mkv->duration = 0;
1086     mkv->duration_offset = avio_tell(pb);
1087     put_ebml_void(pb, 11);                  // assumes double-precision float to be written
1088     end_ebml_master(pb, segment_info);
1089
1090     ret = mkv_write_tracks(s);
1091     if (ret < 0)
1092         return ret;
1093
1094     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1095         ret = mkv_write_chapters(s);
1096         if (ret < 0)
1097             return ret;
1098
1099         ret = mkv_write_tags(s);
1100         if (ret < 0)
1101             return ret;
1102
1103         ret = mkv_write_attachments(s);
1104         if (ret < 0)
1105             return ret;
1106     }
1107
1108     if (!s->pb->seekable)
1109         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1110
1111     mkv->cues = mkv_start_cues(mkv->segment_offset);
1112     if (mkv->cues == NULL)
1113         return AVERROR(ENOMEM);
1114
1115     if (pb->seekable && mkv->reserve_cues_space) {
1116         mkv->cues_pos = avio_tell(pb);
1117         put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space);
1118     }
1119
1120     av_init_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1121     mkv->cur_audio_pkt.size = 0;
1122
1123     avio_flush(pb);
1124
1125     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1126     // after 4k and on a keyframe
1127     if (pb->seekable) {
1128         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1129             mkv->cluster_time_limit = 5000;
1130         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1131             mkv->cluster_size_limit = 5 * 1024 * 1024;
1132     } else {
1133         if (mkv->cluster_time_limit < 0)
1134             mkv->cluster_time_limit = 1000;
1135         if (mkv->cluster_size_limit < 0)
1136             mkv->cluster_size_limit = 32 * 1024;
1137     }
1138
1139     return 0;
1140 }
1141
1142 static int mkv_blockgroup_size(int pkt_size)
1143 {
1144     int size = pkt_size + 4;
1145     size += ebml_num_size(size);
1146     size += 2;              // EBML ID for block and block duration
1147     size += 8;              // max size of block duration
1148     size += ebml_num_size(size);
1149     size += 1;              // blockgroup EBML ID
1150     return size;
1151 }
1152
1153 static int ass_get_duration(const uint8_t *p)
1154 {
1155     int sh, sm, ss, sc, eh, em, es, ec;
1156     uint64_t start, end;
1157
1158     if (sscanf(p, "%*[^,],%d:%d:%d%*c%d,%d:%d:%d%*c%d",
1159                &sh, &sm, &ss, &sc, &eh, &em, &es, &ec) != 8)
1160         return 0;
1161     start = 3600000 * sh + 60000 * sm + 1000 * ss + 10 * sc;
1162     end   = 3600000 * eh + 60000 * em + 1000 * es + 10 * ec;
1163     return end - start;
1164 }
1165
1166 static int mkv_write_ass_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1167                                 AVPacket *pkt)
1168 {
1169     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1170     int i, layer = 0, max_duration = 0, size, line_size, data_size = pkt->size;
1171     uint8_t *start, *end, *data = pkt->data;
1172     ebml_master blockgroup;
1173     char buffer[2048];
1174
1175     while (data_size) {
1176         int duration = ass_get_duration(data);
1177         max_duration = FFMAX(duration, max_duration);
1178         end          = memchr(data, '\n', data_size);
1179         size         = line_size = end ? end - data + 1 : data_size;
1180         size        -= end ? (end[-1] == '\r') + 1 : 0;
1181         start        = data;
1182         for (i = 0; i < 3; i++, start++)
1183             if (!(start = memchr(start, ',', size - (start - data))))
1184                 return max_duration;
1185         size -= start - data;
1186         sscanf(data, "Dialogue: %d,", &layer);
1187         i = snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%" PRId64 ",%d,",
1188                      s->streams[pkt->stream_index]->nb_frames, layer);
1189         size = FFMIN(i + size, sizeof(buffer));
1190         memcpy(buffer + i, start, size - i);
1191
1192         av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1193                "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1194                "pts %" PRId64 ", duration %d\n",
1195                avio_tell(pb), size, pkt->pts, duration);
1196         blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1197                                        mkv_blockgroup_size(size));
1198         put_ebml_id(pb, MATROSKA_ID_BLOCK);
1199         put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1200         // this assumes stream_index is less than 126
1201         avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));
1202         avio_wb16(pb, pkt->pts - mkv->cluster_pts);
1203         avio_w8(pb, 0);
1204         avio_write(pb, buffer, size);
1205         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1206         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1207
1208         data      += line_size;
1209         data_size -= line_size;
1210     }
1211
1212     return max_duration;
1213 }
1214
1215 static int mkv_strip_wavpack(const uint8_t *src, uint8_t **pdst, int *size)
1216 {
1217     uint8_t *dst;
1218     int srclen = *size;
1219     int offset = 0;
1220     int ret;
1221
1222     dst = av_malloc(srclen);
1223     if (!dst)
1224         return AVERROR(ENOMEM);
1225
1226     while (srclen >= WV_HEADER_SIZE) {
1227         WvHeader header;
1228
1229         ret = ff_wv_parse_header(&header, src);
1230         if (ret < 0)
1231             goto fail;
1232         src    += WV_HEADER_SIZE;
1233         srclen -= WV_HEADER_SIZE;
1234
1235         if (srclen < header.blocksize) {
1236             ret = AVERROR_INVALIDDATA;
1237             goto fail;
1238         }
1239
1240         if (header.initial) {
1241             AV_WL32(dst + offset, header.samples);
1242             offset += 4;
1243         }
1244         AV_WL32(dst + offset,     header.flags);
1245         AV_WL32(dst + offset + 4, header.crc);
1246         offset += 8;
1247
1248         if (!(header.initial && header.final)) {
1249             AV_WL32(dst + offset, header.blocksize);
1250             offset += 4;
1251         }
1252
1253         memcpy(dst + offset, src, header.blocksize);
1254         src    += header.blocksize;
1255         srclen -= header.blocksize;
1256         offset += header.blocksize;
1257     }
1258
1259     *pdst = dst;
1260     *size = offset;
1261
1262     return 0;
1263 fail:
1264     av_freep(&dst);
1265     return ret;
1266 }
1267
1268 static void mkv_write_block(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1269                             unsigned int blockid, AVPacket *pkt, int flags)
1270 {
1271     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1272     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1273     uint8_t *data = NULL;
1274     int offset = 0, size = pkt->size;
1275     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1276
1277     av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "Writing block at offset %" PRIu64 ", size %d, "
1278            "pts %" PRId64 ", dts %" PRId64 ", duration %d, flags %d\n",
1279            avio_tell(pb), pkt->size, pkt->pts, pkt->dts, pkt->duration, flags);
1280     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_H264 && codec->extradata_size > 0 &&
1281         (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1282         ff_avc_parse_nal_units_buf(pkt->data, &data, &size);
1283     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_HEVC && codec->extradata_size > 6 &&
1284              (AV_RB24(codec->extradata) == 1 || AV_RB32(codec->extradata) == 1))
1285         /* extradata is Annex B, assume the bitstream is too and convert it */
1286         ff_hevc_annexb2mp4_buf(pkt->data, &data, &size, 0, NULL);
1287     else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_WAVPACK) {
1288         int ret = mkv_strip_wavpack(pkt->data, &data, &size);
1289         if (ret < 0) {
1290             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Error stripping a WavPack packet.\n");
1291             return;
1292         }
1293     } else
1294         data = pkt->data;
1295
1296     if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_PRORES) {
1297         /* Matroska specification requires to remove the first QuickTime atom
1298          */
1299         size  -= 8;
1300         offset = 8;
1301     }
1302
1303     put_ebml_id(pb, blockid);
1304     put_ebml_num(pb, size + 4, 0);
1305     // this assumes stream_index is less than 126
1306     avio_w8(pb, 0x80 | (pkt->stream_index + 1));
1307     avio_wb16(pb, ts - mkv->cluster_pts);
1308     avio_w8(pb, flags);
1309     avio_write(pb, data + offset, size);
1310     if (data != pkt->data)
1311         av_free(data);
1312 }
1313
1314 static int srt_get_duration(uint8_t **buf)
1315 {
1316     int i, duration = 0;
1317
1318     for (i = 0; i < 2 && !duration; i++) {
1319         int s_hour, s_min, s_sec, s_hsec, e_hour, e_min, e_sec, e_hsec;
1320         if (sscanf(*buf, "%d:%2d:%2d%*1[,.]%3d --> %d:%2d:%2d%*1[,.]%3d",
1321                    &s_hour, &s_min, &s_sec, &s_hsec,
1322                    &e_hour, &e_min, &e_sec, &e_hsec) == 8) {
1323             s_min += 60 * s_hour;
1324             e_min += 60 * e_hour;
1325             s_sec += 60 * s_min;
1326
1327             e_sec  += 60 * e_min;
1328             s_hsec += 1000 * s_sec;
1329             e_hsec += 1000 * e_sec;
1330
1331             duration = e_hsec - s_hsec;
1332         }
1333         *buf += strcspn(*buf, "\n") + 1;
1334     }
1335     return duration;
1336 }
1337
1338 static int mkv_write_srt_blocks(AVFormatContext *s, AVIOContext *pb,
1339                                 AVPacket *pkt)
1340 {
1341     ebml_master blockgroup;
1342     AVPacket pkt2 = *pkt;
1343     int64_t duration = srt_get_duration(&pkt2.data);
1344     pkt2.size -= pkt2.data - pkt->data;
1345
1346     blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1347                                    mkv_blockgroup_size(pkt2.size));
1348     mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, &pkt2, 0);
1349     put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1350     end_ebml_master(pb, blockgroup);
1351
1352     return duration;
1353 }
1354
1355 static void mkv_flush_dynbuf(AVFormatContext *s)
1356 {
1357     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1358     int bufsize;
1359     uint8_t *dyn_buf;
1360
1361     if (!mkv->dyn_bc)
1362         return;
1363
1364     bufsize = avio_close_dyn_buf(mkv->dyn_bc, &dyn_buf);
1365     avio_write(s->pb, dyn_buf, bufsize);
1366     av_free(dyn_buf);
1367     mkv->dyn_bc = NULL;
1368 }
1369
1370 static int mkv_write_packet_internal(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1371 {
1372     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1373     AVIOContext *pb         = s->pb;
1374     AVCodecContext *codec   = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
1375     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1376     int duration            = pkt->duration;
1377     int ret;
1378     int64_t ts = mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts ? pkt->dts : pkt->pts;
1379
1380     if (ts == AV_NOPTS_VALUE) {
1381         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Can't write packet with unknown timestamp\n");
1382         return AVERROR(EINVAL);
1383     }
1384     ts += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1385
1386     if (!s->pb->seekable) {
1387         if (!mkv->dyn_bc)
1388             avio_open_dyn_buf(&mkv->dyn_bc);
1389         pb = mkv->dyn_bc;
1390     }
1391
1392     if (!mkv->cluster_pos) {
1393         mkv->cluster_pos = avio_tell(s->pb);
1394         mkv->cluster     = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_CLUSTER, 0);
1395         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_CLUSTERTIMECODE, FFMAX(0, ts));
1396         mkv->cluster_pts = FFMAX(0, ts);
1397     }
1398
1399     if (codec->codec_type != AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE) {
1400         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_SIMPLEBLOCK, pkt, keyframe << 7);
1401     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SSA) {
1402         duration = mkv_write_ass_blocks(s, pb, pkt);
1403     } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_SRT) {
1404         duration = mkv_write_srt_blocks(s, pb, pkt);
1405     } else {
1406         ebml_master blockgroup = start_ebml_master(pb, MATROSKA_ID_BLOCKGROUP,
1407                                                    mkv_blockgroup_size(pkt->size));
1408         duration = pkt->convergence_duration;
1409         mkv_write_block(s, pb, MATROSKA_ID_BLOCK, pkt, 0);
1410         put_ebml_uint(pb, MATROSKA_ID_BLOCKDURATION, duration);
1411         end_ebml_master(pb, blockgroup);
1412     }
1413
1414     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe) {
1415         ret = mkv_add_cuepoint(mkv->cues, pkt->stream_index, ts,
1416                                mkv->cluster_pos);
1417         if (ret < 0)
1418             return ret;
1419     }
1420
1421     mkv->duration = FFMAX(mkv->duration, ts + duration);
1422     return 0;
1423 }
1424
1425 static int mkv_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1426 {
1427     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1428     int codec_type          = s->streams[pkt->stream_index]->codec->codec_type;
1429     int keyframe            = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
1430     int cluster_size;
1431     int64_t cluster_time;
1432     AVIOContext *pb;
1433     int ret;
1434
1435     if (mkv->tracks[pkt->stream_index].write_dts)
1436         cluster_time = pkt->dts - mkv->cluster_pts;
1437     else
1438         cluster_time = pkt->pts - mkv->cluster_pts;
1439     cluster_time += mkv->tracks[pkt->stream_index].ts_offset;
1440
1441     // start a new cluster every 5 MB or 5 sec, or 32k / 1 sec for streaming or
1442     // after 4k and on a keyframe
1443     if (s->pb->seekable) {
1444         pb = s->pb;
1445         cluster_size = avio_tell(pb) - mkv->cluster_pos;
1446     } else {
1447         pb = mkv->dyn_bc;
1448         cluster_size = avio_tell(pb);
1449     }
1450
1451     if (mkv->cluster_pos &&
1452         (cluster_size > mkv->cluster_size_limit ||
1453          cluster_time > mkv->cluster_time_limit ||
1454          (codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO && keyframe &&
1455           cluster_size > 4 * 1024))) {
1456         av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1457                "Starting new cluster at offset %" PRIu64 " bytes, "
1458                "pts %" PRIu64 "dts %" PRIu64 "\n",
1459                avio_tell(pb), pkt->pts, pkt->dts);
1460         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1461         mkv->cluster_pos = 0;
1462         if (mkv->dyn_bc)
1463             mkv_flush_dynbuf(s);
1464         avio_flush(s->pb);
1465     }
1466
1467     // check if we have an audio packet cached
1468     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1469         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1470         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1471         if (ret < 0) {
1472             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1473                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1474             return ret;
1475         }
1476     }
1477
1478     // buffer an audio packet to ensure the packet containing the video
1479     // keyframe's timecode is contained in the same cluster for WebM
1480     if (codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
1481         mkv->cur_audio_pkt = *pkt;
1482         if (pkt->buf) {
1483             mkv->cur_audio_pkt.buf = av_buffer_ref(pkt->buf);
1484             ret = mkv->cur_audio_pkt.buf ? 0 : AVERROR(ENOMEM);
1485         } else
1486             ret = av_dup_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1487     } else
1488         ret = mkv_write_packet_internal(s, pkt);
1489     return ret;
1490 }
1491
1492 static int mkv_write_flush_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
1493 {
1494     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1495     AVIOContext *pb;
1496     if (s->pb->seekable)
1497         pb = s->pb;
1498     else
1499         pb = mkv->dyn_bc;
1500     if (!pkt) {
1501         if (mkv->cluster_pos) {
1502             av_log(s, AV_LOG_DEBUG,
1503                    "Flushing cluster at offset %" PRIu64 " bytes\n",
1504                    avio_tell(pb));
1505             end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1506             mkv->cluster_pos = 0;
1507             if (mkv->dyn_bc)
1508                 mkv_flush_dynbuf(s);
1509             avio_flush(s->pb);
1510         }
1511         return 0;
1512     }
1513     return mkv_write_packet(s, pkt);
1514 }
1515
1516 static int mkv_write_trailer(AVFormatContext *s)
1517 {
1518     MatroskaMuxContext *mkv = s->priv_data;
1519     AVIOContext *pb = s->pb;
1520     int64_t currentpos, cuespos;
1521     int ret;
1522
1523     // check if we have an audio packet cached
1524     if (mkv->cur_audio_pkt.size > 0) {
1525         ret = mkv_write_packet_internal(s, &mkv->cur_audio_pkt);
1526         av_free_packet(&mkv->cur_audio_pkt);
1527         if (ret < 0) {
1528             av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1529                    "Could not write cached audio packet ret:%d\n", ret);
1530             return ret;
1531         }
1532     }
1533
1534     if (mkv->dyn_bc) {
1535         end_ebml_master(mkv->dyn_bc, mkv->cluster);
1536         mkv_flush_dynbuf(s);
1537     } else if (mkv->cluster_pos) {
1538         end_ebml_master(pb, mkv->cluster);
1539     }
1540
1541     if (mkv->mode != MODE_WEBM) {
1542         ret = mkv_write_chapters(s);
1543         if (ret < 0)
1544             return ret;
1545     }
1546
1547     if (pb->seekable) {
1548         if (mkv->cues->num_entries) {
1549             if (mkv->reserve_cues_space) {
1550                 int64_t cues_end;
1551
1552                 currentpos = avio_tell(pb);
1553                 avio_seek(pb, mkv->cues_pos, SEEK_SET);
1554
1555                 cuespos  = mkv_write_cues(pb, mkv->cues, s->nb_streams);
1556                 cues_end = avio_tell(pb);
1557                 if (cues_end > cuespos + mkv->reserve_cues_space) {
1558                     av_log(s, AV_LOG_ERROR,
1559                            "Insufficient space reserved for cues: %d "
1560                            "(needed: %" PRId64 ").\n",
1561                            mkv->reserve_cues_space, cues_end - cuespos);
1562                     return AVERROR(EINVAL);
1563                 }
1564
1565                 if (cues_end < cuespos + mkv->reserve_cues_space)
1566                     put_ebml_void(pb, mkv->reserve_cues_space -
1567                                   (cues_end - cuespos));
1568
1569                 avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1570             } else {
1571                 cuespos = mkv_write_cues(pb, mkv->cues, s->nb_streams);
1572             }
1573
1574             ret = mkv_add_seekhead_entry(mkv->main_seekhead, MATROSKA_ID_CUES,
1575                                          cuespos);
1576             if (ret < 0)
1577                 return ret;
1578         }
1579
1580         mkv_write_seekhead(pb, mkv->main_seekhead);
1581
1582         // update the duration
1583         av_log(s, AV_LOG_DEBUG, "end duration = %" PRIu64 "\n", mkv->duration);
1584         currentpos = avio_tell(pb);
1585         avio_seek(pb, mkv->duration_offset, SEEK_SET);
1586         put_ebml_float(pb, MATROSKA_ID_DURATION, mkv->duration);
1587
1588         avio_seek(pb, currentpos, SEEK_SET);
1589     }
1590
1591     end_ebml_master(pb, mkv->segment);
1592     av_free(mkv->tracks);
1593     av_freep(&mkv->cues->entries);
1594     av_freep(&mkv->cues);
1595
1596     return 0;
1597 }
1598
1599 static int mkv_query_codec(enum AVCodecID codec_id, int std_compliance)
1600 {
1601     int i;
1602     for (i = 0; ff_mkv_codec_tags[i].id != AV_CODEC_ID_NONE; i++)
1603         if (ff_mkv_codec_tags[i].id == codec_id)
1604             return 1;
1605
1606     if (std_compliance < FF_COMPLIANCE_NORMAL) {
1607         enum AVMediaType type = avcodec_get_type(codec_id);
1608         // mkv theoretically supports any video/audio through VFW/ACM
1609         if (type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO || type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
1610             return 1;
1611     }
1612
1613     return 0;
1614 }
1615
1616 #define OFFSET(x) offsetof(MatroskaMuxContext, x)
1617 #define FLAGS AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
1618 static const AVOption options[] = {
1619     { "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 },
1620     { "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 },
1621     { "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 },
1622     { NULL },
1623 };
1624
1625 #if CONFIG_MATROSKA_MUXER
1626 static const AVClass matroska_class = {
1627     .class_name = "matroska muxer",
1628     .item_name  = av_default_item_name,
1629     .option     = options,
1630     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1631 };
1632
1633 AVOutputFormat ff_matroska_muxer = {
1634     .name              = "matroska",
1635     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1636     .mime_type         = "video/x-matroska",
1637     .extensions        = "mkv",
1638     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1639     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1640                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1641     .video_codec       = CONFIG_LIBX264_ENCODER ?
1642                          AV_CODEC_ID_H264 : AV_CODEC_ID_MPEG4,
1643     .write_header      = mkv_write_header,
1644     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
1645     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1646     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1647                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1648     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){
1649          ff_codec_bmp_tags, ff_codec_wav_tags, 0
1650     },
1651     .subtitle_codec    = AV_CODEC_ID_SSA,
1652     .query_codec       = mkv_query_codec,
1653     .priv_class        = &matroska_class,
1654 };
1655 #endif
1656
1657 #if CONFIG_WEBM_MUXER
1658 static const AVClass webm_class = {
1659     .class_name = "webm muxer",
1660     .item_name  = av_default_item_name,
1661     .option     = options,
1662     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1663 };
1664
1665 AVOutputFormat ff_webm_muxer = {
1666     .name              = "webm",
1667     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("WebM"),
1668     .mime_type         = "video/webm",
1669     .extensions        = "webm",
1670     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1671     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_VORBIS,
1672     .video_codec       = AV_CODEC_ID_VP8,
1673     .write_header      = mkv_write_header,
1674     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
1675     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1676     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS |
1677                          AVFMT_TS_NONSTRICT | AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1678     .priv_class        = &webm_class,
1679 };
1680 #endif
1681
1682 #if CONFIG_MATROSKA_AUDIO_MUXER
1683 static const AVClass mka_class = {
1684     .class_name = "matroska audio muxer",
1685     .item_name  = av_default_item_name,
1686     .option     = options,
1687     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
1688 };
1689 AVOutputFormat ff_matroska_audio_muxer = {
1690     .name              = "matroska",
1691     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("Matroska"),
1692     .mime_type         = "audio/x-matroska",
1693     .extensions        = "mka",
1694     .priv_data_size    = sizeof(MatroskaMuxContext),
1695     .audio_codec       = CONFIG_LIBVORBIS_ENCODER ?
1696                          AV_CODEC_ID_VORBIS : AV_CODEC_ID_AC3,
1697     .video_codec       = AV_CODEC_ID_NONE,
1698     .write_header      = mkv_write_header,
1699     .write_packet      = mkv_write_flush_packet,
1700     .write_trailer     = mkv_write_trailer,
1701     .flags             = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_TS_NONSTRICT |
1702                          AVFMT_ALLOW_FLUSH,
1703     .codec_tag         = (const AVCodecTag* const []){ ff_codec_wav_tags, 0 },
1704     .priv_class        = &mka_class,
1705 };
1706 #endif