riffenc: take an AVStream instead of an AVCodecContext
[ffmpeg.git] / libavformat / nutenc.c
1 /*
2  * nut muxer
3  * Copyright (c) 2004-2007 Michael Niedermayer
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 "libavutil/intreadwrite.h"
25 #include "libavutil/mathematics.h"
26 #include "libavutil/tree.h"
27 #include "libavutil/dict.h"
28 #include "libavutil/time.h"
29 #include "libavutil/opt.h"
30 #include "libavcodec/mpegaudiodata.h"
31 #include "nut.h"
32 #include "internal.h"
33 #include "avio_internal.h"
34 #include "riff.h"
35
36 static int find_expected_header(AVCodecContext *c, int size, int key_frame,
37                                 uint8_t out[64])
38 {
39     int sample_rate = c->sample_rate;
40
41     if (size > 4096)
42         return 0;
43
44     AV_WB24(out, 1);
45
46     if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG4) {
47         if (key_frame) {
48             return 3;
49         } else {
50             out[3] = 0xB6;
51             return 4;
52         }
53     } else if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG1VIDEO ||
54                c->codec_id == AV_CODEC_ID_MPEG2VIDEO) {
55         return 3;
56     } else if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_H264) {
57         return 3;
58     } else if (c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ||
59                c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP2) {
60         int lsf, mpeg25, sample_rate_index, bitrate_index, frame_size;
61         int layer           = c->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3 ? 3 : 2;
62         unsigned int header = 0xFFF00000;
63
64         lsf           = sample_rate < (24000 + 32000) / 2;
65         mpeg25        = sample_rate < (12000 + 16000) / 2;
66         sample_rate <<= lsf + mpeg25;
67         if (sample_rate < (32000 + 44100) / 2)
68             sample_rate_index = 2;
69         else if (sample_rate < (44100 + 48000) / 2)
70             sample_rate_index = 0;
71         else
72             sample_rate_index = 1;
73
74         sample_rate = avpriv_mpa_freq_tab[sample_rate_index] >> (lsf + mpeg25);
75
76         for (bitrate_index = 2; bitrate_index < 30; bitrate_index++) {
77             frame_size =
78                 avpriv_mpa_bitrate_tab[lsf][layer - 1][bitrate_index >> 1];
79             frame_size = (frame_size * 144000) / (sample_rate << lsf) +
80                 (bitrate_index & 1);
81
82             if (frame_size == size)
83                 break;
84         }
85
86         header |= (!lsf) << 19;
87         header |= (4 - layer) << 17;
88         header |= 1 << 16; //no crc
89         AV_WB32(out, header);
90         if (size <= 0)
91             return 2;  //we guess there is no crc, if there is one the user clearly does not care about overhead
92         if (bitrate_index == 30)
93             return -1;  //something is wrong ...
94
95         header |= (bitrate_index >> 1) << 12;
96         header |= sample_rate_index << 10;
97         header |= (bitrate_index & 1) << 9;
98
99         return 2; //FIXME actually put the needed ones in build_elision_headers()
100         //return 3; //we guess that the private bit is not set
101 //FIXME the above assumptions should be checked, if these turn out false too often something should be done
102     }
103     return 0;
104 }
105
106 static int find_header_idx(AVFormatContext *s, AVCodecContext *c, int size,
107                            int frame_type)
108 {
109     NUTContext *nut = s->priv_data;
110     uint8_t out[64];
111     int i;
112     int len = find_expected_header(c, size, frame_type, out);
113
114     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
115         if (len == nut->header_len[i] && !memcmp(out, nut->header[i], len)) {
116             return i;
117         }
118     }
119
120     return 0;
121 }
122
123 static void build_elision_headers(AVFormatContext *s)
124 {
125     NUTContext *nut = s->priv_data;
126     int i;
127     //FIXME this is lame
128     //FIXME write a 2pass mode to find the maximal headers
129     static const uint8_t headers[][5] = {
130         { 3, 0x00, 0x00, 0x01 },
131         { 4, 0x00, 0x00, 0x01, 0xB6},
132         { 2, 0xFF, 0xFA }, //mp3+crc
133         { 2, 0xFF, 0xFB }, //mp3
134         { 2, 0xFF, 0xFC }, //mp2+crc
135         { 2, 0xFF, 0xFD }, //mp2
136     };
137
138     nut->header_count = 7;
139     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
140         nut->header_len[i] = headers[i - 1][0];
141         nut->header[i]     = &headers[i - 1][1];
142     }
143 }
144
145 static void build_frame_code(AVFormatContext *s)
146 {
147     NUTContext *nut = s->priv_data;
148     int key_frame, index, pred, stream_id;
149     int start = 1;
150     int end   = 254;
151     int keyframe_0_esc = s->nb_streams > 2;
152     int pred_table[10];
153     FrameCode *ft;
154
155     ft            = &nut->frame_code[start];
156     ft->flags     = FLAG_CODED;
157     ft->size_mul  = 1;
158     ft->pts_delta = 1;
159     start++;
160
161     if (keyframe_0_esc) {
162         /* keyframe = 0 escape */
163         FrameCode *ft = &nut->frame_code[start];
164         ft->flags    = FLAG_STREAM_ID | FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
165         ft->size_mul = 1;
166         start++;
167     }
168
169     for (stream_id = 0; stream_id < s->nb_streams; stream_id++) {
170         int start2 = start + (end - start) * stream_id       / s->nb_streams;
171         int end2   = start + (end - start) * (stream_id + 1) / s->nb_streams;
172         AVCodecContext *codec = s->streams[stream_id]->codec;
173         int is_audio          = codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO;
174         int intra_only        = /*codec->intra_only || */ is_audio;
175         int pred_count;
176
177         for (key_frame = 0; key_frame < 2; key_frame++) {
178             if (!intra_only || !keyframe_0_esc || key_frame != 0) {
179                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
180                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
181                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB | FLAG_CODED_PTS;
182                 ft->stream_id = stream_id;
183                 ft->size_mul  = 1;
184                 if (is_audio)
185                     ft->header_idx = find_header_idx(s, codec, -1, key_frame);
186                 start2++;
187             }
188         }
189
190         key_frame = intra_only;
191         if (is_audio) {
192             int frame_bytes = codec->frame_size * (int64_t)codec->bit_rate /
193                               (8 * codec->sample_rate);
194             int pts;
195             for (pts = 0; pts < 2; pts++)
196                 for (pred = 0; pred < 2; pred++) {
197                     FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
198                     ft->flags      = FLAG_KEY * key_frame;
199                     ft->stream_id  = stream_id;
200                     ft->size_mul   = frame_bytes + 2;
201                     ft->size_lsb   = frame_bytes + pred;
202                     ft->pts_delta  = pts;
203                     ft->header_idx = find_header_idx(s, codec, frame_bytes + pred, key_frame);
204                     start2++;
205                 }
206         } else {
207             FrameCode *ft = &nut->frame_code[start2];
208             ft->flags     = FLAG_KEY | FLAG_SIZE_MSB;
209             ft->stream_id = stream_id;
210             ft->size_mul  = 1;
211             ft->pts_delta = 1;
212             start2++;
213         }
214
215         if (codec->has_b_frames) {
216             pred_count    = 5;
217             pred_table[0] = -2;
218             pred_table[1] = -1;
219             pred_table[2] = 1;
220             pred_table[3] = 3;
221             pred_table[4] = 4;
222         } else if (codec->codec_id == AV_CODEC_ID_VORBIS) {
223             pred_count    = 3;
224             pred_table[0] = 2;
225             pred_table[1] = 9;
226             pred_table[2] = 16;
227         } else {
228             pred_count    = 1;
229             pred_table[0] = 1;
230         }
231
232         for (pred = 0; pred < pred_count; pred++) {
233             int start3 = start2 + (end2 - start2) * pred / pred_count;
234             int end3   = start2 + (end2 - start2) * (pred + 1) / pred_count;
235
236             for (index = start3; index < end3; index++) {
237                 FrameCode *ft = &nut->frame_code[index];
238                 ft->flags     = FLAG_KEY * key_frame;
239                 ft->flags    |= FLAG_SIZE_MSB;
240                 ft->stream_id = stream_id;
241 //FIXME use single byte size and pred from last
242                 ft->size_mul  = end3 - start3;
243                 ft->size_lsb  = index - start3;
244                 ft->pts_delta = pred_table[pred];
245                 if (is_audio)
246                     ft->header_idx = find_header_idx(s, codec, -1, key_frame);
247             }
248         }
249     }
250     memmove(&nut->frame_code['N' + 1], &nut->frame_code['N'],
251             sizeof(FrameCode) * (255 - 'N'));
252     nut->frame_code[0].flags       =
253         nut->frame_code[255].flags =
254         nut->frame_code['N'].flags = FLAG_INVALID;
255 }
256
257 static void put_tt(NUTContext *nut, AVRational *time_base, AVIOContext *bc,
258                    uint64_t val)
259 {
260     val *= nut->time_base_count;
261     val += time_base - nut->time_base;
262     ff_put_v(bc, val);
263 }
264 /**
265  * Store a string as vb.
266  */
267 static void put_str(AVIOContext *bc, const char *string)
268 {
269     int len = strlen(string);
270
271     ff_put_v(bc, len);
272     avio_write(bc, string, len);
273 }
274
275 static void put_s(AVIOContext *bc, int64_t val)
276 {
277     ff_put_v(bc, 2 * FFABS(val) - (val > 0));
278 }
279
280 #ifdef TRACE
281 static inline void ff_put_v_trace(AVIOContext *bc, uint64_t v, const char *file,
282                                   const char *func, int line)
283 {
284     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "ff_put_v %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
285
286     ff_put_v(bc, v);
287 }
288
289 static inline void put_s_trace(AVIOContext *bc, int64_t v, const char *file,
290                                const char *func, int line)
291 {
292     av_log(NULL, AV_LOG_DEBUG, "put_s %5"PRId64" / %"PRIX64" in %s %s:%d\n", v, v, file, func, line);
293
294     put_s(bc, v);
295 }
296 #define ff_put_v(bc, v)  ff_put_v_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
297 #define put_s(bc, v)  put_s_trace(bc, v, __FILE__, __PRETTY_FUNCTION__, __LINE__)
298 #endif
299
300 //FIXME remove calculate_checksum
301 static void put_packet(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, AVIOContext *dyn_bc,
302                        int calculate_checksum, uint64_t startcode)
303 {
304     uint8_t *dyn_buf = NULL;
305     int dyn_size     = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
306     int forw_ptr     = dyn_size + 4 * calculate_checksum;
307
308     if (forw_ptr > 4096)
309         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
310     avio_wb64(bc, startcode);
311     ff_put_v(bc, forw_ptr);
312     if (forw_ptr > 4096)
313         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
314
315     if (calculate_checksum)
316         ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
317     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
318     if (calculate_checksum)
319         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
320
321     av_free(dyn_buf);
322 }
323
324 static void write_mainheader(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
325 {
326     int i, j, tmp_pts, tmp_flags, tmp_stream, tmp_mul, tmp_size, tmp_fields,
327         tmp_head_idx;
328     int64_t tmp_match;
329
330     ff_put_v(bc, nut->version);
331     ff_put_v(bc, nut->avf->nb_streams);
332     ff_put_v(bc, nut->max_distance);
333     ff_put_v(bc, nut->time_base_count);
334
335     for (i = 0; i < nut->time_base_count; i++) {
336         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].num);
337         ff_put_v(bc, nut->time_base[i].den);
338     }
339
340     tmp_pts      = 0;
341     tmp_mul      = 1;
342     tmp_stream   = 0;
343     tmp_match    = 1 - (1LL << 62);
344     tmp_head_idx = 0;
345     for (i = 0; i < 256; ) {
346         tmp_fields = 0;
347         tmp_size   = 0;
348 //        tmp_res=0;
349         if (tmp_pts != nut->frame_code[i].pts_delta)
350             tmp_fields = 1;
351         if (tmp_mul != nut->frame_code[i].size_mul)
352             tmp_fields = 2;
353         if (tmp_stream != nut->frame_code[i].stream_id)
354             tmp_fields = 3;
355         if (tmp_size != nut->frame_code[i].size_lsb)
356             tmp_fields = 4;
357 //        if(tmp_res    != nut->frame_code[i].res            ) tmp_fields=5;
358         if (tmp_head_idx != nut->frame_code[i].header_idx)
359             tmp_fields = 8;
360
361         tmp_pts    = nut->frame_code[i].pts_delta;
362         tmp_flags  = nut->frame_code[i].flags;
363         tmp_stream = nut->frame_code[i].stream_id;
364         tmp_mul    = nut->frame_code[i].size_mul;
365         tmp_size   = nut->frame_code[i].size_lsb;
366 //        tmp_res   = nut->frame_code[i].res;
367         tmp_head_idx = nut->frame_code[i].header_idx;
368
369         for (j = 0; i < 256; j++, i++) {
370             if (i == 'N') {
371                 j--;
372                 continue;
373             }
374             if (nut->frame_code[i].pts_delta  != tmp_pts      ||
375                 nut->frame_code[i].flags      != tmp_flags    ||
376                 nut->frame_code[i].stream_id  != tmp_stream   ||
377                 nut->frame_code[i].size_mul   != tmp_mul      ||
378                 nut->frame_code[i].size_lsb   != tmp_size + j ||
379 //              nut->frame_code[i].res        != tmp_res      ||
380                 nut->frame_code[i].header_idx != tmp_head_idx)
381                 break;
382         }
383         if (j != tmp_mul - tmp_size)
384             tmp_fields = 6;
385
386         ff_put_v(bc, tmp_flags);
387         ff_put_v(bc, tmp_fields);
388         if (tmp_fields > 0)
389             put_s(bc, tmp_pts);
390         if (tmp_fields > 1)
391             ff_put_v(bc, tmp_mul);
392         if (tmp_fields > 2)
393             ff_put_v(bc, tmp_stream);
394         if (tmp_fields > 3)
395             ff_put_v(bc, tmp_size);
396         if (tmp_fields > 4)
397             ff_put_v(bc, 0 /*tmp_res*/);
398         if (tmp_fields > 5)
399             ff_put_v(bc, j);
400         if (tmp_fields > 6)
401             ff_put_v(bc, tmp_match);
402         if (tmp_fields > 7)
403             ff_put_v(bc, tmp_head_idx);
404     }
405     ff_put_v(bc, nut->header_count - 1);
406     for (i = 1; i < nut->header_count; i++) {
407         ff_put_v(bc, nut->header_len[i]);
408         avio_write(bc, nut->header[i], nut->header_len[i]);
409     }
410     // flags had been effectively introduced in version 4
411     if (nut->version > NUT_STABLE_VERSION)
412         ff_put_v(bc, nut->flags);
413 }
414
415 static int write_streamheader(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc,
416                               AVStream *st, int i)
417 {
418     NUTContext *nut       = avctx->priv_data;
419     AVCodecContext *codec = st->codec;
420     unsigned codec_tag    = av_codec_get_tag(ff_nut_codec_tags, codec->codec_id);
421
422     ff_put_v(bc, i);
423     switch (codec->codec_type) {
424     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
425         ff_put_v(bc, 0);
426         break;
427     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
428         ff_put_v(bc, 1);
429         break;
430     case AVMEDIA_TYPE_SUBTITLE:
431         ff_put_v(bc, 2);
432         break;
433     default:
434         ff_put_v(bc, 3);
435         break;
436     }
437     ff_put_v(bc, 4);
438
439     if (!codec_tag || codec->codec_id == AV_CODEC_ID_RAWVIDEO)
440         codec_tag = codec->codec_tag;
441
442     if (codec_tag) {
443         avio_wl32(bc, codec_tag);
444     } else {
445         av_log(avctx, AV_LOG_ERROR, "No codec tag defined for stream %d\n", i);
446         return AVERROR(EINVAL);
447     }
448
449     ff_put_v(bc, nut->stream[i].time_base - nut->time_base);
450     ff_put_v(bc, nut->stream[i].msb_pts_shift);
451     ff_put_v(bc, nut->stream[i].max_pts_distance);
452     ff_put_v(bc, codec->has_b_frames);
453     avio_w8(bc, 0); /* flags: 0x1 - fixed_fps, 0x2 - index_present */
454
455     ff_put_v(bc, codec->extradata_size);
456     avio_write(bc, codec->extradata, codec->extradata_size);
457
458     switch (codec->codec_type) {
459     case AVMEDIA_TYPE_AUDIO:
460         ff_put_v(bc, codec->sample_rate);
461         ff_put_v(bc, 1);
462         ff_put_v(bc, codec->channels);
463         break;
464     case AVMEDIA_TYPE_VIDEO:
465         ff_put_v(bc, codec->width);
466         ff_put_v(bc, codec->height);
467
468         if (st->sample_aspect_ratio.num <= 0 ||
469             st->sample_aspect_ratio.den <= 0) {
470             ff_put_v(bc, 0);
471             ff_put_v(bc, 0);
472         } else {
473             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.num);
474             ff_put_v(bc, st->sample_aspect_ratio.den);
475         }
476         ff_put_v(bc, 0); /* csp type -- unknown */
477         break;
478     default:
479         break;
480     }
481     return 0;
482 }
483
484 static int add_info(AVIOContext *bc, const char *type, const char *value)
485 {
486     put_str(bc, type);
487     put_s(bc, -1);
488     put_str(bc, value);
489     return 1;
490 }
491
492 static int write_globalinfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc)
493 {
494     AVFormatContext *s   = nut->avf;
495     AVDictionaryEntry *t = NULL;
496     AVIOContext *dyn_bc;
497     uint8_t *dyn_buf = NULL;
498     int count        = 0, dyn_size;
499     int ret          = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
500     if (ret < 0)
501         return ret;
502
503     while ((t = av_dict_get(s->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
504         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
505
506     ff_put_v(bc, 0); //stream_if_plus1
507     ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
508     ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
509     ff_put_v(bc, 0); //length
510
511     ff_put_v(bc, count);
512
513     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
514     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
515     av_free(dyn_buf);
516     return 0;
517 }
518
519 static int write_streaminfo(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int stream_id){
520     AVFormatContext *s= nut->avf;
521     AVStream* st = s->streams[stream_id];
522     AVIOContext *dyn_bc;
523     uint8_t *dyn_buf=NULL;
524     int count=0, dyn_size, i;
525     int ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
526     if(ret < 0)
527         return ret;
528
529     for (i=0; ff_nut_dispositions[i].flag; ++i) {
530         if (st->disposition & ff_nut_dispositions[i].flag)
531             count += add_info(dyn_bc, "Disposition", ff_nut_dispositions[i].str);
532     }
533     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
534
535     if (count) {
536         ff_put_v(bc, stream_id + 1); //stream_id_plus1
537         ff_put_v(bc, 0); //chapter_id
538         ff_put_v(bc, 0); //timestamp_start
539         ff_put_v(bc, 0); //length
540
541         ff_put_v(bc, count);
542
543         avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
544     }
545
546     av_free(dyn_buf);
547     return count;
548 }
549
550 static int write_chapter(NUTContext *nut, AVIOContext *bc, int id)
551 {
552     AVIOContext *dyn_bc;
553     uint8_t *dyn_buf     = NULL;
554     AVDictionaryEntry *t = NULL;
555     AVChapter *ch        = nut->avf->chapters[id];
556     int ret, dyn_size, count = 0;
557
558     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
559     if (ret < 0)
560         return ret;
561
562     ff_put_v(bc, 0);                                        // stream_id_plus1
563     put_s(bc, id + 1);                                      // chapter_id
564     put_tt(nut, nut->chapter[id].time_base, bc, ch->start); // chapter_start
565     ff_put_v(bc, ch->end - ch->start);                      // chapter_len
566
567     while ((t = av_dict_get(ch->metadata, "", t, AV_DICT_IGNORE_SUFFIX)))
568         count += add_info(dyn_bc, t->key, t->value);
569
570     ff_put_v(bc, count);
571
572     dyn_size = avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &dyn_buf);
573     avio_write(bc, dyn_buf, dyn_size);
574     av_freep(&dyn_buf);
575     return 0;
576 }
577
578 static int write_headers(AVFormatContext *avctx, AVIOContext *bc)
579 {
580     NUTContext *nut = avctx->priv_data;
581     AVIOContext *dyn_bc;
582     int i, ret;
583
584     ff_metadata_conv_ctx(avctx, ff_nut_metadata_conv, NULL);
585
586     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
587     if (ret < 0)
588         return ret;
589     write_mainheader(nut, dyn_bc);
590     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, MAIN_STARTCODE);
591
592     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
593         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
594         if (ret < 0)
595             return ret;
596         ret = write_streamheader(avctx, dyn_bc, nut->avf->streams[i], i);
597         if (ret < 0)
598             return ret;
599         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, STREAM_STARTCODE);
600     }
601
602     ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
603     if (ret < 0)
604         return ret;
605     write_globalinfo(nut, dyn_bc);
606     put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
607
608     for (i = 0; i < nut->avf->nb_streams; i++) {
609         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
610         if (ret < 0)
611             return ret;
612         ret = write_streaminfo(nut, dyn_bc, i);
613         if (ret < 0)
614             return ret;
615         if (ret > 0)
616             put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
617         else {
618             uint8_t *buf;
619             avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &buf);
620             av_free(buf);
621         }
622     }
623
624     for (i = 0; i < nut->avf->nb_chapters; i++) {
625         ret = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
626         if (ret < 0)
627             return ret;
628         ret = write_chapter(nut, dyn_bc, i);
629         if (ret < 0) {
630             uint8_t *buf;
631             avio_close_dyn_buf(dyn_bc, &buf);
632             av_freep(&buf);
633             return ret;
634         }
635         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, INFO_STARTCODE);
636     }
637
638     nut->last_syncpoint_pos = INT_MIN;
639     nut->header_count++;
640     return 0;
641 }
642
643 static int nut_write_header(AVFormatContext *s)
644 {
645     NUTContext *nut = s->priv_data;
646     AVIOContext *bc = s->pb;
647     int i, j, ret;
648
649     nut->avf = s;
650
651     nut->version = NUT_STABLE_VERSION + !!nut->flags;
652     if (nut->flags && s->strict_std_compliance > FF_COMPLIANCE_EXPERIMENTAL) {
653         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
654                "The additional syncpoint modes require version %d, "
655                "that is currently not finalized, "
656                "please set -f_strict experimental in order to enable it.\n",
657                nut->version);
658         return AVERROR_EXPERIMENTAL;
659     }
660
661     nut->stream = av_mallocz(sizeof(StreamContext) * s->nb_streams);
662     if (s->nb_chapters)
663         nut->chapter = av_mallocz(sizeof(ChapterContext) * s->nb_chapters);
664     nut->time_base = av_mallocz(sizeof(AVRational) * (s->nb_streams +
665                                                       s->nb_chapters));
666     if (!nut->stream || (s->nb_chapters && !nut->chapter) || !nut->time_base) {
667         av_freep(&nut->stream);
668         av_freep(&nut->chapter);
669         av_freep(&nut->time_base);
670         return AVERROR(ENOMEM);
671     }
672
673     for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
674         AVStream *st = s->streams[i];
675         int ssize;
676         AVRational time_base;
677         ff_parse_specific_params(st, &time_base.den, &ssize,
678                                  &time_base.num);
679
680         avpriv_set_pts_info(st, 64, time_base.num, time_base.den);
681
682         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
683             if (!memcmp(&time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational))) {
684                 break;
685             }
686         nut->time_base[j]        = time_base;
687         nut->stream[i].time_base = &nut->time_base[j];
688         if (j == nut->time_base_count)
689             nut->time_base_count++;
690
691         if (INT64_C(1000) * time_base.num >= time_base.den)
692             nut->stream[i].msb_pts_shift = 7;
693         else
694             nut->stream[i].msb_pts_shift = 14;
695         nut->stream[i].max_pts_distance =
696             FFMAX(time_base.den, time_base.num) / time_base.num;
697     }
698
699     for (i = 0; i < s->nb_chapters; i++) {
700         AVChapter *ch = s->chapters[i];
701
702         for (j = 0; j < nut->time_base_count; j++)
703             if (!memcmp(&ch->time_base, &nut->time_base[j], sizeof(AVRational)))
704                 break;
705
706         nut->time_base[j]         = ch->time_base;
707         nut->chapter[i].time_base = &nut->time_base[j];
708         if (j == nut->time_base_count)
709             nut->time_base_count++;
710     }
711
712     nut->max_distance = MAX_DISTANCE;
713     build_elision_headers(s);
714     build_frame_code(s);
715     assert(nut->frame_code['N'].flags == FLAG_INVALID);
716
717     avio_write(bc, ID_STRING, strlen(ID_STRING));
718     avio_w8(bc, 0);
719
720     if ((ret = write_headers(s, bc)) < 0)
721         return ret;
722
723     avio_flush(bc);
724
725     //FIXME index
726
727     return 0;
728 }
729
730 static int get_needed_flags(NUTContext *nut, StreamContext *nus, FrameCode *fc,
731                             AVPacket *pkt)
732 {
733     int flags = 0;
734
735     if (pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY)
736         flags |= FLAG_KEY;
737     if (pkt->stream_index != fc->stream_id)
738         flags |= FLAG_STREAM_ID;
739     if (pkt->size / fc->size_mul)
740         flags |= FLAG_SIZE_MSB;
741     if (pkt->pts - nus->last_pts != fc->pts_delta)
742         flags |= FLAG_CODED_PTS;
743     if (pkt->size > 2 * nut->max_distance)
744         flags |= FLAG_CHECKSUM;
745     if (FFABS(pkt->pts - nus->last_pts) > nus->max_pts_distance)
746         flags |= FLAG_CHECKSUM;
747     if (pkt->size < nut->header_len[fc->header_idx] ||
748         (pkt->size > 4096 && fc->header_idx)        ||
749         memcmp(pkt->data, nut->header[fc->header_idx],
750                nut->header_len[fc->header_idx]))
751         flags |= FLAG_HEADER_IDX;
752
753     return flags | (fc->flags & FLAG_CODED);
754 }
755
756 static int find_best_header_idx(NUTContext *nut, AVPacket *pkt)
757 {
758     int i;
759     int best_i   = 0;
760     int best_len = 0;
761
762     if (pkt->size > 4096)
763         return 0;
764
765     for (i = 1; i < nut->header_count; i++)
766         if (pkt->size >= nut->header_len[i]
767             && nut->header_len[i] > best_len
768             && !memcmp(pkt->data, nut->header[i], nut->header_len[i])) {
769             best_i   = i;
770             best_len = nut->header_len[i];
771         }
772     return best_i;
773 }
774
775 static int nut_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
776 {
777     NUTContext *nut    = s->priv_data;
778     StreamContext *nus = &nut->stream[pkt->stream_index];
779     AVIOContext *bc    = s->pb, *dyn_bc;
780     FrameCode *fc;
781     int64_t coded_pts;
782     int best_length, frame_code, flags, needed_flags, i, header_idx,
783         best_header_idx;
784     int key_frame = !!(pkt->flags & AV_PKT_FLAG_KEY);
785     int store_sp  = 0;
786     int ret;
787
788     if (pkt->pts < 0) {
789         av_log(s, AV_LOG_ERROR,
790                "Negative pts not supported stream %d, pts %"PRId64"\n",
791                pkt->stream_index, pkt->pts);
792         return AVERROR_INVALIDDATA;
793     }
794
795     if (1LL << (20 + 3 * nut->header_count) <= avio_tell(bc))
796         write_headers(s, bc);
797
798     if (key_frame && !(nus->last_flags & FLAG_KEY))
799         store_sp = 1;
800
801     if (pkt->size + 30 /*FIXME check*/ + avio_tell(bc) >=
802         nut->last_syncpoint_pos + nut->max_distance)
803         store_sp = 1;
804
805 //FIXME: Ensure store_sp is 1 in the first place.
806
807     if (store_sp &&
808         (!(nut->flags & NUT_PIPE) || nut->last_syncpoint_pos == INT_MIN)) {
809         Syncpoint *sp, dummy = { .pos = INT64_MAX };
810
811         ff_nut_reset_ts(nut, *nus->time_base, pkt->dts);
812         for (i = 0; i < s->nb_streams; i++) {
813             AVStream *st   = s->streams[i];
814             int64_t dts_tb = av_rescale_rnd(pkt->dts,
815                 nus->time_base->num * (int64_t)nut->stream[i].time_base->den,
816                 nus->time_base->den * (int64_t)nut->stream[i].time_base->num,
817                 AV_ROUND_DOWN);
818             int index = av_index_search_timestamp(st, dts_tb,
819                                                   AVSEEK_FLAG_BACKWARD);
820             if (index >= 0)
821                 dummy.pos = FFMIN(dummy.pos, st->index_entries[index].pos);
822         }
823         if (dummy.pos == INT64_MAX)
824             dummy.pos = 0;
825         sp = av_tree_find(nut->syncpoints, &dummy, (void *)ff_nut_sp_pos_cmp,
826                           NULL);
827
828         nut->last_syncpoint_pos = avio_tell(bc);
829         ret                     = avio_open_dyn_buf(&dyn_bc);
830         if (ret < 0)
831             return ret;
832         put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc, pkt->dts);
833         ff_put_v(dyn_bc, sp ? (nut->last_syncpoint_pos - sp->pos) >> 4 : 0);
834
835         if (nut->flags & NUT_BROADCAST) {
836             put_tt(nut, nus->time_base, dyn_bc,
837                    av_rescale_q(av_gettime(), AV_TIME_BASE_Q, *nus->time_base));
838         }
839         put_packet(nut, bc, dyn_bc, 1, SYNCPOINT_STARTCODE);
840
841         if ((ret = ff_nut_add_sp(nut, nut->last_syncpoint_pos, 0 /*unused*/, pkt->dts)) < 0)
842             return ret;
843     }
844     assert(nus->last_pts != AV_NOPTS_VALUE);
845
846     coded_pts = pkt->pts & ((1 << nus->msb_pts_shift) - 1);
847     if (ff_lsb2full(nus, coded_pts) != pkt->pts)
848         coded_pts = pkt->pts + (1 << nus->msb_pts_shift);
849
850     best_header_idx = find_best_header_idx(nut, pkt);
851
852     best_length = INT_MAX;
853     frame_code  = -1;
854     for (i = 0; i < 256; i++) {
855         int length    = 0;
856         FrameCode *fc = &nut->frame_code[i];
857         int flags     = fc->flags;
858
859         if (flags & FLAG_INVALID)
860             continue;
861         needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
862
863         if (flags & FLAG_CODED) {
864             length++;
865             flags = needed_flags;
866         }
867
868         if ((flags & needed_flags) != needed_flags)
869             continue;
870
871         if ((flags ^ needed_flags) & FLAG_KEY)
872             continue;
873
874         if (flags & FLAG_STREAM_ID)
875             length += ff_get_v_length(pkt->stream_index);
876
877         if (pkt->size % fc->size_mul != fc->size_lsb)
878             continue;
879         if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
880             length += ff_get_v_length(pkt->size / fc->size_mul);
881
882         if (flags & FLAG_CHECKSUM)
883             length += 4;
884
885         if (flags & FLAG_CODED_PTS)
886             length += ff_get_v_length(coded_pts);
887
888         if ((flags & FLAG_CODED)
889             && nut->header_len[best_header_idx] >
890             nut->header_len[fc->header_idx] + 1) {
891             flags |= FLAG_HEADER_IDX;
892         }
893
894         if (flags & FLAG_HEADER_IDX) {
895             length += 1 - nut->header_len[best_header_idx];
896         } else {
897             length -= nut->header_len[fc->header_idx];
898         }
899
900         length *= 4;
901         length += !(flags & FLAG_CODED_PTS);
902         length += !(flags & FLAG_CHECKSUM);
903
904         if (length < best_length) {
905             best_length = length;
906             frame_code  = i;
907         }
908     }
909     assert(frame_code != -1);
910     fc           = &nut->frame_code[frame_code];
911     flags        = fc->flags;
912     needed_flags = get_needed_flags(nut, nus, fc, pkt);
913     header_idx   = fc->header_idx;
914
915     ffio_init_checksum(bc, ff_crc04C11DB7_update, 0);
916     avio_w8(bc, frame_code);
917     if (flags & FLAG_CODED) {
918         ff_put_v(bc, (flags ^ needed_flags) & ~(FLAG_CODED));
919         flags = needed_flags;
920     }
921     if (flags & FLAG_STREAM_ID)
922         ff_put_v(bc, pkt->stream_index);
923     if (flags & FLAG_CODED_PTS)
924         ff_put_v(bc, coded_pts);
925     if (flags & FLAG_SIZE_MSB)
926         ff_put_v(bc, pkt->size / fc->size_mul);
927     if (flags & FLAG_HEADER_IDX)
928         ff_put_v(bc, header_idx = best_header_idx);
929
930     if (flags & FLAG_CHECKSUM)
931         avio_wl32(bc, ffio_get_checksum(bc));
932     else
933         ffio_get_checksum(bc);
934
935     avio_write(bc, pkt->data + nut->header_len[header_idx],
936                pkt->size - nut->header_len[header_idx]);
937     nus->last_flags = flags;
938     nus->last_pts   = pkt->pts;
939
940     //FIXME just store one per syncpoint
941     if (flags & FLAG_KEY && !(nut->flags & NUT_PIPE))
942         av_add_index_entry(
943             s->streams[pkt->stream_index],
944             nut->last_syncpoint_pos,
945             pkt->pts,
946             0,
947             0,
948             AVINDEX_KEYFRAME);
949
950     return 0;
951 }
952
953 static int nut_write_trailer(AVFormatContext *s)
954 {
955     NUTContext *nut = s->priv_data;
956     AVIOContext *bc = s->pb;
957
958     while (nut->header_count < 3)
959         write_headers(s, bc);
960
961     ff_nut_free_sp(nut);
962     av_freep(&nut->stream);
963     av_freep(&nut->chapter);
964     av_freep(&nut->time_base);
965
966     return 0;
967 }
968
969 #define OFFSET(x) offsetof(NUTContext, x)
970 #define E AV_OPT_FLAG_ENCODING_PARAM
971 static const AVOption options[] = {
972     { "syncpoints",  "NUT syncpoint behaviour",                         OFFSET(flags), AV_OPT_TYPE_FLAGS, {.i64 = 0},             INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
973     { "default",     "",                                                0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = 0},             INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
974     { "none",        "Disable syncpoints, low overhead and unseekable", 0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = NUT_PIPE},      INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
975     { "timestamped", "Extend syncpoints with a wallclock timestamp",    0,             AV_OPT_TYPE_CONST, {.i64 = NUT_BROADCAST}, INT_MIN, INT_MAX, E, "syncpoints" },
976     { NULL },
977 };
978
979 static const AVClass class = {
980     .class_name = "nutenc",
981     .item_name  = av_default_item_name,
982     .option     = options,
983     .version    = LIBAVUTIL_VERSION_INT,
984 };
985
986 AVOutputFormat ff_nut_muxer = {
987     .name           = "nut",
988     .long_name      = NULL_IF_CONFIG_SMALL("NUT"),
989     .mime_type      = "video/x-nut",
990     .extensions     = "nut",
991     .priv_data_size = sizeof(NUTContext),
992     .audio_codec    = CONFIG_LIBVORBIS ? AV_CODEC_ID_VORBIS :
993                       CONFIG_LIBMP3LAME ? AV_CODEC_ID_MP3 : AV_CODEC_ID_MP2,
994     .video_codec    = AV_CODEC_ID_MPEG4,
995     .write_header   = nut_write_header,
996     .write_packet   = nut_write_packet,
997     .write_trailer  = nut_write_trailer,
998     .flags          = AVFMT_GLOBALHEADER | AVFMT_VARIABLE_FPS,
999     .codec_tag      = ff_nut_codec_tags,
1000     .priv_class     = &class,
1001 };