WebVTT demuxer and decoder.
[ffmpeg.git] / libavformat / nutenc.c
1 /*
2  * nut muxer
3  * Copyright (c) 2004-2007 Michael Niedermayer
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "libavutil/intreadwrite.h"
23 #include "libavutil/mathematics.h"
24 #include "libavutil/tree.h"
25 #include "libavutil/dict.h"
26 #include "libavutil/avassert.h"
27 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
28 #include "nut.h"
29 #include "internal.h"
30 #include "avio_internal.h"
31
32 static int find_expected_header(AVCodecContext *c, int size, int key_frame, uint8_t out[64]){
33     int sample_rate= c->sample_rate;
34
35     if(size>4096)
36         return 0;
37
38     AV_WB24(out, 1);
39
40     if(c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4){
41         if(key_frame){
42             return 3;
43         }else{
44             out[3]= 0xB6;
45             return 4;
46         }
47     }else if(c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO || c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO){
48         return 3;
49     }else if(c->codec_id == AV_CODEC_ID_H264){
50         return 3;
51     }else if(c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 || c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2){
52         int lsf, mpeg25, sample_rate_index, bitrate_index, frame_size;
53         int layer= c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ? 3 : 2;
54         unsigned int header= 0xFFF00000;
55
56         lsf     = sample_rate < (24000+32000)/2;
57         mpeg25  = sample_rate < (12000+16000)/2;
58         sample_rate <<= lsf + mpeg25;
59         if     (sample_rate < (32000 + 44100)/2) sample_rate_index=2;
60         else if(sample_rate < (44100 + 48000)/2) sample_rate_index=0;
61         else                                     sample_rate_index=1;
62
63         sample_rate= avpriv_mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (lsf + mpeg25);
64
65         for(bitrate_index=2; bitrate_index<30; bitrate_index++){
66             frame_size = avpriv_mpa_bitrate_tab[lsf][layer-1][bitrate_index>>1];
67             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << lsf) + (bitrate_index&1);
68
69             if(frame_size == size)
70                 break;
71         }
72
73         header |= (!lsf)<<19;
74         header |= (4-layer)<<17;
75         header |= 1<<16; //no crc
76         AV_WB32(out, header);
77         if(size <= 0)
78             return 2; //we guess there is no crc, if there is one the user clearly does not care about overhead
79         if(bitrate_index == 30)
80             return -1; //something is wrong ...
81
82         header |= (bitrate_index>>1)<<12;
83         header |= sample_rate_index<<10;
84         header |= (bitrate_index&1)<<9;
85
86         return 2; //FIXME actually put the needed ones in build_elision_headers()
87         return 3; //we guess that the private bit is not set
88 //FIXME the above assumptions should be checked, if these turn out false too often something should be done
89     }
90     return 0;
91 }
92
93 static int find_header_idx(AVFormatContext *s, AVCodecContext *c, int size, int frame_type){
94     NUTContext *nut = s->priv_data;
95     uint8_t out[64];
96     int i;
97     int len= find_expected_header(c, size, frame_type, out);
98
99 //av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "expected_h len=%d size=%d codec_id=%d\n", len, size, c->codec_id);
100
101     for(i=1; i<nut->header_count; i++){
102         if(   len == nut->header_len[i]
103            && !memcmp(out, nut->header[i], len)){
104 //    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "found %d\n", i);
105             return i;
106         }
107     }
108 //    av_log(NULL, AV_LOG_ERROR, "nothing found\n");
109     return 0;
110 }
111
112 static void build_elision_headers(AVFormatContext *s){
113     NUTContext *nut = s->priv_data;
114     int i;
115     //FIXME this is lame
116     //FIXME write a 2pass mode to find the maximal headers
117     static const uint8_t headers[][5]={
118         {3, 0x00, 0x00, 0x01},
119         {4, 0x00, 0x00, 0x01, 0xB6},
120         {2, 0xFF, 0xFA}, //mp3+crc
121         {2, 0xFF, 0xFB}, //mp3
122         {2, 0xFF, 0xFC}, //mp2+crc
123         {2, 0xFF, 0xFD}, //mp2
124     };
125
126     nut->header_count= 7;
127     for(i=1; i<nut->header_count; i++){
128         nut->header_len[i]=  headers[i-1][0];
129         nut->header    [i]= &headers[i-1][1];
130     }
131 }
132
133 static void build_frame_code(AVFormatContext *s){
134     NUTContext *nut = s->priv_data;
135     int key_frame, index, pred, stream_id;
136     int start=1;
137     int end= 254;
138     int keyframe_0_esc= s->nb_streams > 2;
139     int pred_table[10];
140     FrameCode *ft;
141
142     ft= &nut->frame_code[start];
143     ft->flags= FLAG_CODED;
144     ft->size_mul=1;
145     ft->pts_delta=1;
146     start++;
147
148     if(keyframe_0_esc){
149         /* keyframe = 0 escape */
150         FrameCode *ft= &nut->frame_code[start];
151         ft->flags= FLAG_STREAM_ID | FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
152         ft->size_mul=1;
153         start++;
154     }
155
156     for(stream_id= 0; stream_id<s->nb_streams; stream_id++){
157         int start2= start + (end-start)*stream_id / s->nb_streams;
158         int end2  = start + (end-start)*(stream_id+1) / s->nb_streams;
159         AVCodecContext *codec = s->streams[stream_id]->codec;
160         int is_audio= codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
161         int intra_only= /*codec->intra_only || */is_audio;
162         int pred_count;
163
164         for(key_frame=0; key_frame<2; key_frame++){
165             if(intra_only && keyframe_0_esc && key_frame==0)
166                 continue;
167
168             {
169                 FrameCode *ft= &nut->frame_code[start2];
170                 ft->flags= FLAG_KEY*key_frame;
171                 ft->flags|= FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
172                 ft->stream_id= stream_id;
173                 ft->size_mul=1;
174                 if(is_audio)
175                     ft->header_idx= find_header_idx(s, codec, -1, key_frame);
176                 start2++;
177             }
178         }
179
180         key_frame= intra_only;
181 #if 1
182         if(is_audio){
183             int frame_bytes= codec->frame_size*(int64_t)codec->bit_rate / (8*codec->sample_rate);
184             int pts;
185             for(pts=0; pts<2; pts++){
186                 for(pred=0; pred<2; pred++){
187                     FrameCode *ft= &nut->frame_code[start2];
188                     ft->flags= FLAG_KEY*key_frame;
189                     ft->stream_id= stream_id;
190                     ft->size_mul=frame_bytes + 2;
191                     ft->size_lsb=frame_bytes + pred;
192                     ft->pts_delta=pts;
193                     ft->header_idx= find_header_idx(s, codec, frame_bytes + pred, key_frame);
194                     start2++;
195                 }
196             }
197         }else{
198             FrameCode *ft= &nut->frame_code[start2];
199             ft->flags= FLAG_KEY | FLAG_SIZE_MSB;
200             ft->stream_id= stream_id;
201             ft->size_mul=1;
202             ft->pts_delta=1;
203             start2++;
204         }
205 #endif
206
207         if(codec->has_b_frames){
208             pred_count=5;
209             pred_table[0]=-2;
210             pred_table[1]=-1;
211             pred_table[2]=1;
212             pred_table[3]=3;
213             pred_table[4]=4;
214         }else if(codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS){
215             pred_count=3;
216             pred_table[0]=2;
217             pred_table[1]=9;
218             pred_table[2]=16;
219         }else{
220             pred_count=1;
221             pred_table[0]=1;
222         }
223
224         for(pred=0; pred<pred_count; pred++){
225             int start3= start2 + (end2-start2)*pred / pred_count;
226             int end3  = start2 + (end2-start2)*(pred+1) / pred_count;
227
228             for(index=start3; index<end3; index++){
229                 FrameCode *ft= &nut->frame_code[index];
230                 ft->flags= FLAG_KEY*key_frame;
231                 ft->flags|= FLAG_SIZE_MSB;
232                 ft->stream_id= stream_id;
233 //FIXME use single byte size and pred from last
234                 ft->size_mul= end3-start3;
235                 ft->size_lsb= index - start3;
236                 ft->pts_delta= pred_table[pred];
237                 if(is_audio)
238                     ft->header_idx= find_header_idx(s, codec, -1, key_frame);
239             }
240         }
241     }
242     memmove(&nut->frame_code['N'+1], &nut->frame_code['N'], sizeof(FrameCode)*(255-'N'));
243     nut->frame_code[  0].flags=
244     nut->frame_code[255].flags=
245     nut->frame_code['N'].flags= FLAG_INVALID;
246 }
247
248 static void put_tt(NUTContext *nut, AVRational *time_base, AVIOContext *bc, uint64_t val){
249     val *= nut->time_base_count;
250     val += time_base - nut->time_base;
251     ff_put_v(bc, val);
252 }
253
254 /**
255  * Store a string as vb.
256  */
257 static void put_str(AVIOContext *bc, const char *string){
258     int len= strlen(string);
259
260     ff_put_v(bc, len);
261     avio_write(bc, string, len);
262 }
263
264 static void put_s(AVIOContext *bc, int64_t val){
265     ff_put_v(bc, 2*FFABS(val) - (val>0));
266 }
267
268 #ifdef TRACE
269 static inline void ff_put_v_trace(AVIOContext *bc, uint64_t v, char *file, char *func, int line){
270     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "ff_put_v %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
271
272     ff_put_v(bc, v);
273 }
274
275 static inline void put_s_trace(AVIOContext *bc, int64_t v, char *file, char *func, int line){
276     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "put_s %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
277
278     put_s(bc, v);
279 }
280 #define ff_put_v(bc, v)  ff_put_v_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
281 #define put_s(bc, v)  put_s_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
282 #endif
283
284 //FIXME remove calculate_checksum
285 static void put_packet(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, AVIOContext *dyn_bc, int calculate_checksum, uint64_t startcode){
286     uint8_t *dyn_buf=NULL;
287     int dyn_size= avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
288     int forw_ptr= dyn_size + 4*calculate_checksum;
289
290     if(forw_ptr > 4096)
291         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
292     avio_wb64(bc, startcode);
293     ff_put_v(bc, forw_ptr);
294     if(forw_ptr > 4096)
295         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
296
297     if(calculate_checksum)
298         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
299     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
300     if(calculate_checksum)
301         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
302
303     av_free(dyn_buf);
304 }
305
306 static void write_mainheader(NUTContext *nut, AVIOContext *bc){
307     int i, j, tmp_pts, tmp_flags, tmp_stream, tmp_mul, tmp_size, tmp_fields, tmp_head_idx;
308     int64_t tmp_match;
309
310     ff_put_v(bc, 3); /* version */
311     ff_put_v(bc, nut->avf->nb_streams);
312     ff_put_v(bc, nut->max_distance);
313     ff_put_v(bc, nut->time_base_count);
314
315     for(i=0; i<nut->time_base_count; i++){
316         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].num);
317         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].den);
318     }
319
320     tmp_pts=0;
321     tmp_mul=1;
322     tmp_stream=0;
323     tmp_match= 1-(1LL<<62);
324     tmp_head_idx= 0;
325     for(i=0; i<256;){
326         tmp_fields=0;
327         tmp_size=0;
328 //        tmp_res=0;
329         if(tmp_pts    != nut->frame_code[i].pts_delta) tmp_fields=1;
330         if(tmp_mul    != nut->frame_code[i].size_mul ) tmp_fields=2;
331         if(tmp_stream != nut->frame_code[i].stream_id) tmp_fields=3;
332         if(tmp_size   != nut->frame_code[i].size_lsb ) tmp_fields=4;
333 //        if(tmp_res    != nut->frame_code[i].res            ) tmp_fields=5;
334         if(tmp_head_idx!=nut->frame_code[i].header_idx)tmp_fields=8;
335
336         tmp_pts   = nut->frame_code[i].pts_delta;
337         tmp_flags = nut->frame_code[i].flags;
338         tmp_stream= nut->frame_code[i].stream_id;
339         tmp_mul   = nut->frame_code[i].size_mul;
340         tmp_size  = nut->frame_code[i].size_lsb;
341 //        tmp_res   = nut->frame_code[i].res;
342         tmp_head_idx= nut->frame_code[i].header_idx;
343
344         for(j=0; i<256; j++,i++){
345             if(i == 'N'){
346                 j--;
347                 continue;
348             }
349             if(nut->frame_code[i].pts_delta != tmp_pts   ) break;
350             if(nut->frame_code[i].flags     != tmp_flags ) break;
351             if(nut->frame_code[i].stream_id != tmp_stream) break;
352             if(nut->frame_code[i].size_mul  != tmp_mul   ) break;
353             if(nut->frame_code[i].size_lsb  != tmp_size+j) break;
354 //            if(nut->frame_code[i].res       != tmp_res   ) break;
355             if(nut->frame_code[i].header_idx!= tmp_head_idx) break;
356         }
357         if(j != tmp_mul - tmp_size) tmp_fields=6;
358
359         ff_put_v(bc, tmp_flags);
360         ff_put_v(bc, tmp_fields);
361         if(tmp_fields>0) put_s(bc, tmp_pts);
362         if(tmp_fields>1) ff_put_v(bc, tmp_mul);
363         if(tmp_fields>2) ff_put_v(bc, tmp_stream);
364         if(tmp_fields>3) ff_put_v(bc, tmp_size);
365         if(tmp_fields>4) ff_put_v(bc, 0 /*tmp_res*/);
366         if(tmp_fields>5) ff_put_v(bc, j);
367         if(tmp_fields>6) ff_put_v(bc, tmp_match);
368         if(tmp_fields>7) ff_put_v(bc, tmp_head_idx);
369     }
370     ff_put_v(bc, nut->header_count-1);
371     for(i=1; i<nut->header_count; i++){
372         ff_put_v(bc, nut->header_len[i]);
373         avio_write(bc, nut->header[i], nut->header_len[i]);
374     }
375 }
376
377 static int write_streamheader(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc, AVStream *st, int i){
378     NUTContext *nut = avctx->priv_data;
379     AVCodecContext *codec = st->codec;
380     ff_put_v(bc, i);
381     switch(codec->codec_type){
382     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO: ff_put_v(bc, 0); break;
383     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO: ff_put_v(bc, 1); break;
384     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE: ff_put_v(bc, 2); break;
385     default              : ff_put_v(bc, 3); break;
386     }
387     ff_put_v(bc, 4);
388     if (codec->codec_tag){
389         avio_wl32(bc, codec->codec_tag);
390     } else {
391         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No codec tag defined for stream %d\n", i);
392         return AVERROR(EINVAL);
393     }
394
395     ff_put_v(bc, nut->stream[i].time_base - nut->time_base);
396     ff_put_v(bc, nut->stream[i].msb_pts_shift);
397     ff_put_v(bc, nut->stream[i].max_pts_distance);
398     ff_put_v(bc, codec->has_b_frames);
399     avio_w8(bc, 0); /* flags: 0x1 - fixed_fps, 0x2 - index_present */
400
401     ff_put_v(bc, codec->extradata_size);
402     avio_write(bc, codec->extradata, codec->extradata_size);
403
404     switch(codec->codec_type){
405     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
406         ff_put_v(bc, codec->sample_rate);
407         ff_put_v(bc, 1);
408         ff_put_v(bc, codec->channels);
409         break;
410     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
411         ff_put_v(bc, codec->width);
412         ff_put_v(bc, codec->height);
413
414         if(st->sample_aspect_ratio.num<=0 || st->sample_aspect_ratio.den<=0){
415             ff_put_v(bc, 0);
416             ff_put_v(bc, 0);
417         }else{
418             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.num);
419             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.den);
420         }
421         ff_put_v(bc, 0); /* csp type -- unknown */
422         break;
423     default:
424         break;
425     }
426     return 0;
427 }
428
429 static int add_info(AVIOContext *bc, const char *type, const char *value){
430     put_str(bc, type);
431     put_s(bc, -1);
432     put_str(bc, value);
433     return 1;
434 }
435
436 static int write_globalinfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc){
437     AVFormatContext *s= nut->avf;
438     AVDictionaryEntry *t = NULL;
439     AVIOContext *dyn_bc;
440     uint8_t *dyn_buf=NULL;
441     int count=0, dyn_size;
442     int ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
443     if(ret < 0)
444         return ret;
445
446     while ((t = av_dict_get(s->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
447         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
448
449     ff_put_v(bc, 0); //stream_if_plus1
450     ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
451     ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
452     ff_put_v(bc, 0); //length
453
454     ff_put_v(bc, count);
455
456     dyn_size= avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
457     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
458     av_free(dyn_buf);
459     return 0;
460 }
461
462 static int write_streaminfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int stream_id){
463     AVFormatContext *s= nut->avf;
464     AVStream* st = s->streams[stream_id];
465     AVDictionaryEntry *t = NULL;
466     AVIOContext *dyn_bc;
467     uint8_t *dyn_buf=NULL;
468     int count=0, dyn_size, i;
469     int ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
470     if(ret < 0)
471         return ret;
472
473     while ((t = av_dict_get(st->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
474         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
475     for (i=0; ff_nut_dispositions[i].flag; ++i) {
476         if (st->disposition & ff_nut_dispositions[i].flag)
477             count += add_info(dyn_bc, "Disposition", ff_nut_dispositions[i].str);
478     }
479     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
480
481     if (count) {
482         ff_put_v(bc, stream_id + 1); //stream_id_plus1
483         ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
484         ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
485         ff_put_v(bc, 0); //length
486
487         ff_put_v(bc, count);
488
489         avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
490     }
491
492     av_free(dyn_buf);
493     return count;
494 }
495
496 static int write_chapter(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int id)
497 {
498     AVIOContext *dyn_bc;
499     uint8_t *dyn_buf = NULL;
500     AVDictionaryEntry *t = NULL;
501     AVChapter *ch    = nut->avf->chapters[id];
502     int ret, dyn_size, count = 0;
503
504     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
505     if (ret < 0)
506         return ret;
507
508     ff_put_v(bc, 0);                                        // stream_id_plus1
509     put_s(bc, id + 1);                                      // chapter_id
510     put_tt(nut, nut->chapter[id].time_base, bc, ch->start); // chapter_start
511     ff_put_v(bc, ch->end - ch->start);                      // chapter_len
512
513     while ((t = av_dict_get(ch->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
514         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
515
516     ff_put_v(bc, count);
517
518     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
519     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
520     av_freep(&dyn_buf);
521     return 0;
522 }
523
524 static int write_index(NUTContext *nut, AVIOContext *bc){
525     int i;
526     Syncpoint dummy= { .pos= 0 };
527     Syncpoint *next_node[2] = { NULL };
528     int64_t startpos = avio_tell(bc);
529     int64_t payload_size;
530
531     put_tt(nut, nut->max_pts_tb, bc, nut->max_pts);
532
533     ff_put_v(bc, nut->sp_count);
534
535     for(i=0; i<nut->sp_count; i++){
536         av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *) ff_nut_sp_pos_cmp, (void**)next_node);
537         ff_put_v(bc, (next_node[1]->pos >> 4) - (dummy.pos>>4));
538         dummy.pos = next_node[1]->pos;
539     }
540
541     for(i=0; i<nut->avf->nb_streams; i++){
542         StreamContext *nus= &nut->stream[i];
543         int64_t last_pts= -1;
544         int j, k;
545         for(j=0; j<nut->sp_count; j++){
546             int flag = (nus->keyframe_pts[j] != AV_NOPTS_VALUE) ^ (j+1 == nut->sp_count);
547             int n = 0;
548             for(; j<nut->sp_count && (nus->keyframe_pts[j] != AV_NOPTS_VALUE) == flag; j++)
549                 n++;
550
551             ff_put_v(bc, 1 + 2*flag + 4*n);
552             for(k= j - n; k<=j && k<nut->sp_count; k++) {
553                 if(nus->keyframe_pts[k] == AV_NOPTS_VALUE)
554                     continue;
555                 av_assert0(nus->keyframe_pts[k] > last_pts);
556                 ff_put_v(bc, nus->keyframe_pts[k] - last_pts);
557                 last_pts = nus->keyframe_pts[k];
558             }
559         }
560     }
561
562     payload_size = avio_tell(bc) - startpos + 8 + 4;
563
564     avio_wb64(bc, 8 + payload_size + av_log2(payload_size) / 7 + 1 + 4*(payload_size > 4096));
565
566     return 0;
567 }
568
569 static int write_headers(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc){
570     NUTContext *nut = avctx->priv_data;
571     AVIOContext *dyn_bc;
572     int i, ret;
573
574     ff_metadata_conv_ctx(avctx, ff_nut_metadata_conv, NULL);
575
576     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
577     if(ret < 0)
578         return ret;
579     write_mainheader(nut, dyn_bc);
580     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, MAIN_STARTCODE);
581
582     for (i=0; i < nut->avf->nb_streams; i++){
583         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
584         if(ret < 0)
585             return ret;
586         if ((ret = write_streamheader(avctx, dyn_bc, nut->avf->streams[i], i)) < 0)
587             return ret;
588         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, STREAM_STARTCODE);
589     }
590
591     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
592     if(ret < 0)
593         return ret;
594     write_globalinfo(nut, dyn_bc);
595     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
596
597     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
598         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
599         if(ret < 0)
600             return ret;
601         ret = write_streaminfo(nut, dyn_bc, i);
602         if (ret < 0)
603             return ret;
604         if (ret > 0)
605             put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
606         else {
607             uint8_t* buf;
608             avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &buf);
609             av_free(buf);
610         }
611     }
612
613     for (i = 0; i < nut->avf->nb_chapters; i++) {
614         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
615         if (ret < 0)
616             return ret;
617         ret = write_chapter(nut, dyn_bc, i);
618         if (ret < 0) {
619             uint8_t *buf;
620             avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &buf);
621             av_freep(&buf);
622             return ret;
623         }
624         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
625     }
626
627     nut->last_syncpoint_pos= INT_MIN;
628     nut->header_count++;
629     return 0;
630 }
631
632 static int nut_write_header(AVFormatContext *s){
633     NUTContext *nut = s->priv_data;
634     AVIOContext *bc = s->pb;
635     int i, j, ret;
636
637     nut->avf= s;
638
639     nut->stream   = av_mallocz(sizeof(StreamContext)*s->nb_streams);
640     nut->chapter  = av_mallocz(sizeof(ChapterContext)*s->nb_chapters);
641     nut->time_base= av_mallocz(sizeof(AVRational   )*(s->nb_streams +
642                                                       s->nb_chapters));
643     if (!nut->stream || !nut->chapter || !nut->time_base) {
644         av_freep(&nut->stream);
645         av_freep(&nut->chapter);
646         av_freep(&nut->time_base);
647         return AVERROR(ENOMEM);
648     }
649
650     for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
651         AVStream *st= s->streams[i];
652         int ssize;
653         AVRational time_base;
654         ff_parse_specific_params(st->codec, &time_base.den, &ssize, &time_base.num);
655
656         avpriv_set_pts_info(st, 64, time_base.num, time_base.den);
657
658         for(j=0; j<nut->time_base_count; j++){
659             if(!memcmp(&time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational))){
660                 break;
661             }
662         }
663         nut->time_base[j]= time_base;
664         nut->stream[i].time_base= &nut->time_base[j];
665         if(j==nut->time_base_count)
666             nut->time_base_count++;
667
668         if(INT64_C(1000) * time_base.num >= time_base.den)
669             nut->stream[i].msb_pts_shift = 7;
670         else
671             nut->stream[i].msb_pts_shift = 14;
672         nut->stream[i].max_pts_distance= FFMAX(time_base.den, time_base.num) / time_base.num;
673     }
674
675     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
676         AVChapter *ch = s->chapters[i];
677
678         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++) {
679             if (!memcmp(&ch->time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational)))
680                 break;
681         }
682
683         nut->time_base[j] = ch->time_base;
684         nut->chapter[i].time_base = &nut->time_base[j];
685         if(j == nut->time_base_count)
686             nut->time_base_count++;
687     }
688
689     nut->max_distance = MAX_DISTANCE;
690     build_elision_headers(s);
691     build_frame_code(s);
692     av_assert0(nut->frame_code['N'].flags == FLAG_INVALID);
693
694     avio_write(bc, ID_STRING, strlen(ID_STRING));
695     avio_w8(bc, 0);
696
697     if ((ret = write_headers(s, bc)) < 0)
698         return ret;
699
700     avio_flush(bc);
701
702     //FIXME index
703
704     return 0;
705 }
706
707 static int get_needed_flags(NUTContext *nut, StreamContext *nus, FrameCode *fc, AVPacket *pkt){
708     int flags= 0;
709
710     if(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY             ) flags |= FLAG_KEY;
711     if(pkt->stream_index != fc->stream_id       ) flags |= FLAG_STREAM_ID;
712     if(pkt->size / fc->size_mul                 ) flags |= FLAG_SIZE_MSB;
713     if(pkt->pts - nus->last_pts != fc->pts_delta) flags |= FLAG_CODED_PTS;
714     if(pkt->size > 2*nut->max_distance          ) flags |= FLAG_CHECKSUM;
715     if(FFABS(pkt->pts - nus->last_pts)
716                          > nus->max_pts_distance) flags |= FLAG_CHECKSUM;
717     if(   pkt->size < nut->header_len[fc->header_idx]
718        || (pkt->size > 4096 && fc->header_idx)
719        || memcmp(pkt->data, nut->header[fc->header_idx], nut->header_len[fc->header_idx]))
720                                                   flags |= FLAG_HEADER_IDX;
721
722     return flags | (fc->flags & FLAG_CODED);
723 }
724
725 static int find_best_header_idx(NUTContext *nut, AVPacket *pkt){
726     int i;
727     int best_i  = 0;
728     int best_len= 0;
729
730     if(pkt->size > 4096)
731         return 0;
732
733     for(i=1; i<nut->header_count; i++){
734         if(   pkt->size >= nut->header_len[i]
735            &&  nut->header_len[i] > best_len
736            && !memcmp(pkt->data, nut->header[i], nut->header_len[i])){
737             best_i= i;
738             best_len= nut->header_len[i];
739         }
740     }
741     return best_i;
742 }
743
744 static int nut_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt){
745     NUTContext *nut = s->priv_data;
746     StreamContext *nus= &nut->stream[pkt->stream_index];
747     AVIOContext *bc = s->pb, *dyn_bc;
748     FrameCode *fc;
749     int64_t coded_pts;
750     int best_length, frame_code, flags, needed_flags, i, header_idx, best_header_idx;
751     int key_frame = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
752     int store_sp=0;
753     int ret;
754
755     if (pkt->pts < 0) {
756         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "Invalid negative packet pts %"PRId64" in input\n", pkt->pts);
757         return AVERROR(EINVAL);
758     }
759
760     if(1LL<<(20+3*nut->header_count) <= avio_tell(bc))
761         write_headers(s, bc);
762
763     if(key_frame && !(nus->last_flags & FLAG_KEY))
764         store_sp= 1;
765
766     if(pkt->size + 30/*FIXME check*/ + avio_tell(bc) >= nut->last_syncpoint_pos + nut->max_distance)
767         store_sp= 1;
768
769 //FIXME: Ensure store_sp is 1 in the first place.
770
771     if(store_sp){
772         Syncpoint *sp, dummy= {.pos= INT64_MAX};
773
774         ff_nut_reset_ts(nut, *nus->time_base, pkt->dts);
775         for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
776             AVStream *st= s->streams[i];
777             int64_t dts_tb = av_rescale_rnd(pkt->dts,
778                 nus->time_base->num * (int64_t)nut->stream[i].time_base->den,
779                 nus->time_base->den * (int64_t)nut->stream[i].time_base->num,
780                 AV_ROUND_DOWN);
781             int index= av_index_search_timestamp(st, dts_tb, AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
782             if(index>=0) dummy.pos= FFMIN(dummy.pos, st->index_entries[index].pos);
783         }
784         if(dummy.pos == INT64_MAX)
785             dummy.pos= 0;
786         sp= av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *) ff_nut_sp_pos_cmp,
787                          NULL);
788
789         nut->last_syncpoint_pos= avio_tell(bc);
790         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
791         if(ret < 0)
792             return ret;
793         put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc, pkt->dts);
794         ff_put_v(dyn_bc, sp ? (nut->last_syncpoint_pos - sp->pos)>>4 : 0);
795         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, SYNCPOINT_STARTCODE);
796
797         ff_nut_add_sp(nut, nut->last_syncpoint_pos, 0/*unused*/, pkt->dts);
798
799         if((1ll<<60) % nut->sp_count == 0)
800             for(i=0; i<s->nb_streams; i++){
801                 int j;
802                 StreamContext *nus = &nut->stream[i];
803                 nus->keyframe_pts = av_realloc(nus->keyframe_pts, 2*nut->sp_count*sizeof(*nus->keyframe_pts));
804                 if(!nus->keyframe_pts)
805                     return AVERROR(ENOMEM);
806                 for(j=nut->sp_count == 1 ? 0 : nut->sp_count; j<2*nut->sp_count; j++)
807                     nus->keyframe_pts[j] = AV_NOPTS_VALUE;
808         }
809     }
810     av_assert0(nus->last_pts != AV_NOPTS_VALUE);
811
812     coded_pts = pkt->pts & ((1<<nus->msb_pts_shift)-1);
813     if(ff_lsb2full(nus, coded_pts) != pkt->pts)
814         coded_pts= pkt->pts + (1<<nus->msb_pts_shift);
815
816     best_header_idx= find_best_header_idx(nut, pkt);
817
818     best_length=INT_MAX;
819     frame_code= -1;
820     for(i=0; i<256; i++){
821         int length= 0;
822         FrameCode *fc= &nut->frame_code[i];
823         int flags= fc->flags;
824
825         if(flags & FLAG_INVALID)
826             continue;
827         needed_flags= get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
828
829         if(flags & FLAG_CODED){
830             length++;
831             flags = needed_flags;
832         }
833
834         if((flags & needed_flags) != needed_flags)
835             continue;
836
837         if((flags ^ needed_flags) & FLAG_KEY)
838             continue;
839
840         if(flags & FLAG_STREAM_ID)
841             length+= ff_get_v_length(pkt->stream_index);
842
843         if(pkt->size % fc->size_mul != fc->size_lsb)
844             continue;
845         if(flags & FLAG_SIZE_MSB)
846             length += ff_get_v_length(pkt->size / fc->size_mul);
847
848         if(flags & FLAG_CHECKSUM)
849             length+=4;
850
851         if(flags & FLAG_CODED_PTS)
852             length += ff_get_v_length(coded_pts);
853
854         if(   (flags & FLAG_CODED)
855            && nut->header_len[best_header_idx] > nut->header_len[fc->header_idx]+1){
856             flags |= FLAG_HEADER_IDX;
857         }
858
859         if(flags & FLAG_HEADER_IDX){
860             length += 1 - nut->header_len[best_header_idx];
861         }else{
862             length -= nut->header_len[fc->header_idx];
863         }
864
865         length*=4;
866         length+= !(flags & FLAG_CODED_PTS);
867         length+= !(flags & FLAG_CHECKSUM);
868
869         if(length < best_length){
870             best_length= length;
871             frame_code=i;
872         }
873     }
874     av_assert0(frame_code != -1);
875     fc= &nut->frame_code[frame_code];
876     flags= fc->flags;
877     needed_flags= get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
878     header_idx= fc->header_idx;
879
880     ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
881     avio_w8(bc, frame_code);
882     if(flags & FLAG_CODED){
883         ff_put_v(bc, (flags^needed_flags) & ~(FLAG_CODED));
884         flags = needed_flags;
885     }
886     if(flags & FLAG_STREAM_ID)  ff_put_v(bc, pkt->stream_index);
887     if(flags & FLAG_CODED_PTS)  ff_put_v(bc, coded_pts);
888     if(flags & FLAG_SIZE_MSB)   ff_put_v(bc, pkt->size / fc->size_mul);
889     if(flags & FLAG_HEADER_IDX) ff_put_v(bc, header_idx= best_header_idx);
890
891     if(flags & FLAG_CHECKSUM)   avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
892     else                        ffio_get_checksum(bc);
893
894     avio_write(bc, pkt->data + nut->header_len[header_idx], pkt->size - nut->header_len[header_idx]);
895     nus->last_flags= flags;
896     nus->last_pts= pkt->pts;
897
898     //FIXME just store one per syncpoint
899     if(flags & FLAG_KEY) {
900         av_add_index_entry(
901             s->streams[pkt->stream_index],
902             nut->last_syncpoint_pos,
903             pkt->pts,
904             0,
905             0,
906             AVINDEX_KEYFRAME);
907         if(nus->keyframe_pts && nus->keyframe_pts[nut->sp_count] == AV_NOPTS_VALUE)
908             nus->keyframe_pts[nut->sp_count] = pkt->pts;
909     }
910
911     if(!nut->max_pts_tb || av_compare_ts(nut->max_pts, *nut->max_pts_tb, pkt->pts, *nus->time_base) < 0) {
912         nut->max_pts = pkt->pts;
913         nut->max_pts_tb = nus->time_base;
914     }
915
916     return 0;
917 }
918
919 static int nut_write_trailer(AVFormatContext *s){
920     NUTContext *nut= s->priv_data;
921     AVIOContext *bc = s->pb, *dyn_bc;
922     int i, ret;
923
924     while(nut->header_count<3)
925         write_headers(s, bc);
926
927     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
928     if(ret >= 0) {
929         write_index(nut, dyn_bc);
930         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INDEX_STARTCODE);
931     }
932
933     ff_nut_free_sp(nut);
934     for(i=0; i<s->nb_streams; i++)
935         av_freep(&nut->stream[i].keyframe_pts);
936
937     av_freep(&nut->stream);
938     av_freep(&nut->chapter);
939     av_freep(&nut->time_base);
940
941     return 0;
942 }
943
944 AVOutputFormat ff_nut_muxer = {
945     .name           = "nut",
946     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NUT"),
947     .mime_type      = "video/x-nut",
948     .extensions     = "nut",
949     .priv_data_size = sizeof(NUTContext),
950     .audio_codec    = CONFIG_LIBVORBIS ? AV_CODEC_ID_VORBIS :
951                       CONFIG_LIBMP3LAME ? AV_CODEC_ID_MP3 : AV_CODEC_ID_MP2,
952     .video_codec    = AV_CODEC_ID_MPEG4,
953     .write_header   = nut_write_header,
954     .write_packet   = nut_write_packet,
955     .write_trailer  = nut_write_trailer,
956     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
957     .codec_tag      = (const AVCodecTag * const []){
958         ff_codec_bmp_tags, ff_nut_video_tags, ff_codec_wav_tags,
959         ff_nut_subtitle_tags, 0
960     },
961 };