877c847acbc30a02b7128d59b82d49dfe7c4b8a2
[ffmpeg.git] / libavformat / swfenc.c
1 /*
2  * Flash Compatible Streaming Format muxer
3  * Copyright (c) 2000 Fabrice Bellard
4  * Copyright (c) 2003 Tinic Uro
5  *
6  * This file is part of Libav.
7  *
8  * Libav is free software; you can redistribute it and/or
9  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
10  * License as published by the Free Software Foundation; either
11  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
12  *
13  * Libav is distributed in the hope that it will be useful,
14  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
16  * Lesser General Public License for more details.
17  *
18  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
19  * License along with Libav; if not, write to the Free Software
20  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
21  */
22
23 #include "libavcodec/put_bits.h"
24 #include "avformat.h"
25 #include "swf.h"
26
27 static void put_swf_tag(AVFormatContext *s, int tag)
28 {
29     SWFContext *swf = s->priv_data;
30     AVIOContext *pb = s->pb;
31
32     swf->tag_pos = avio_tell(pb);
33     swf->tag = tag;
34     /* reserve some room for the tag */
35     if (tag & TAG_LONG) {
36         avio_wl16(pb, 0);
37         avio_wl32(pb, 0);
38     } else {
39         avio_wl16(pb, 0);
40     }
41 }
42
43 static void put_swf_end_tag(AVFormatContext *s)
44 {
45     SWFContext *swf = s->priv_data;
46     AVIOContext *pb = s->pb;
47     int64_t pos;
48     int tag_len, tag;
49
50     pos = avio_tell(pb);
51     tag_len = pos - swf->tag_pos - 2;
52     tag = swf->tag;
53     avio_seek(pb, swf->tag_pos, SEEK_SET);
54     if (tag & TAG_LONG) {
55         tag &= ~TAG_LONG;
56         avio_wl16(pb, (tag << 6) | 0x3f);
57         avio_wl32(pb, tag_len - 4);
58     } else {
59         assert(tag_len < 0x3f);
60         avio_wl16(pb, (tag << 6) | tag_len);
61     }
62     avio_seek(pb, pos, SEEK_SET);
63 }
64
65 static inline void max_nbits(int *nbits_ptr, int val)
66 {
67     int n;
68
69     if (val == 0)
70         return;
71     val = abs(val);
72     n = 1;
73     while (val != 0) {
74         n++;
75         val >>= 1;
76     }
77     if (n > *nbits_ptr)
78         *nbits_ptr = n;
79 }
80
81 static void put_swf_rect(AVIOContext *pb,
82                          int xmin, int xmax, int ymin, int ymax)
83 {
84     PutBitContext p;
85     uint8_t buf[256];
86     int nbits, mask;
87
88     init_put_bits(&p, buf, sizeof(buf));
89
90     nbits = 0;
91     max_nbits(&nbits, xmin);
92     max_nbits(&nbits, xmax);
93     max_nbits(&nbits, ymin);
94     max_nbits(&nbits, ymax);
95     mask = (1 << nbits) - 1;
96
97     /* rectangle info */
98     put_bits(&p, 5, nbits);
99     put_bits(&p, nbits, xmin & mask);
100     put_bits(&p, nbits, xmax & mask);
101     put_bits(&p, nbits, ymin & mask);
102     put_bits(&p, nbits, ymax & mask);
103
104     flush_put_bits(&p);
105     avio_write(pb, buf, put_bits_ptr(&p) - p.buf);
106 }
107
108 static void put_swf_line_edge(PutBitContext *pb, int dx, int dy)
109 {
110     int nbits, mask;
111
112     put_bits(pb, 1, 1); /* edge */
113     put_bits(pb, 1, 1); /* line select */
114     nbits = 2;
115     max_nbits(&nbits, dx);
116     max_nbits(&nbits, dy);
117
118     mask = (1 << nbits) - 1;
119     put_bits(pb, 4, nbits - 2); /* 16 bits precision */
120     if (dx == 0) {
121         put_bits(pb, 1, 0);
122         put_bits(pb, 1, 1);
123         put_bits(pb, nbits, dy & mask);
124     } else if (dy == 0) {
125         put_bits(pb, 1, 0);
126         put_bits(pb, 1, 0);
127         put_bits(pb, nbits, dx & mask);
128     } else {
129         put_bits(pb, 1, 1);
130         put_bits(pb, nbits, dx & mask);
131         put_bits(pb, nbits, dy & mask);
132     }
133 }
134
135 #define FRAC_BITS 16
136
137 static void put_swf_matrix(AVIOContext *pb,
138                            int a, int b, int c, int d, int tx, int ty)
139 {
140     PutBitContext p;
141     uint8_t buf[256];
142     int nbits;
143
144     init_put_bits(&p, buf, sizeof(buf));
145
146     put_bits(&p, 1, 1); /* a, d present */
147     nbits = 1;
148     max_nbits(&nbits, a);
149     max_nbits(&nbits, d);
150     put_bits(&p, 5, nbits); /* nb bits */
151     put_bits(&p, nbits, a);
152     put_bits(&p, nbits, d);
153
154     put_bits(&p, 1, 1); /* b, c present */
155     nbits = 1;
156     max_nbits(&nbits, c);
157     max_nbits(&nbits, b);
158     put_bits(&p, 5, nbits); /* nb bits */
159     put_bits(&p, nbits, c);
160     put_bits(&p, nbits, b);
161
162     nbits = 1;
163     max_nbits(&nbits, tx);
164     max_nbits(&nbits, ty);
165     put_bits(&p, 5, nbits); /* nb bits */
166     put_bits(&p, nbits, tx);
167     put_bits(&p, nbits, ty);
168
169     flush_put_bits(&p);
170     avio_write(pb, buf, put_bits_ptr(&p) - p.buf);
171 }
172
173 static int swf_write_header(AVFormatContext *s)
174 {
175     SWFContext *swf = s->priv_data;
176     AVIOContext *pb = s->pb;
177     PutBitContext p;
178     uint8_t buf1[256];
179     int i, width, height, rate, rate_base;
180     int version;
181
182     swf->sound_samples = 0;
183     swf->swf_frame_number = 0;
184     swf->video_frame_number = 0;
185
186     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
187         AVCodecContext *enc = s->streams[i]->codec;
188         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO) {
189             if (swf->audio_enc) {
190                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports 1 audio stream\n");
191                 return AVERROR_INVALIDDATA;
192             }
193             if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3) {
194                 swf->audio_enc = enc;
195                 swf->audio_fifo= av_fifo_alloc(AUDIO_FIFO_SIZE);
196                 if (!swf->audio_fifo)
197                     return AVERROR(ENOMEM);
198             } else {
199                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports MP3\n");
200                 return -1;
201             }
202         } else {
203             if (swf->video_enc) {
204                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports 1 video stream\n");
205                 return AVERROR_INVALIDDATA;
206             }
207             if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_VP6F ||
208                 enc->codec_id == AV_CODEC_ID_FLV1 ||
209                 enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG) {
210                 swf->video_st  = s->streams[i];
211                 swf->video_enc = enc;
212             } else {
213                 av_log(s, AV_LOG_ERROR, "SWF muxer only supports VP6, FLV1 and MJPEG\n");
214                 return -1;
215             }
216         }
217     }
218
219     if (!swf->video_enc) {
220         /* currently, cannot work correctly if audio only */
221         width = 320;
222         height = 200;
223         rate = 10;
224         rate_base= 1;
225     } else {
226         width = swf->video_enc->width;
227         height = swf->video_enc->height;
228         // TODO: should be avg_frame_rate
229         rate = swf->video_st->time_base.den;
230         rate_base = swf->video_st->time_base.num;
231     }
232
233     if (!swf->audio_enc)
234         swf->samples_per_frame = (44100.0 * rate_base) / rate;
235     else
236         swf->samples_per_frame = (swf->audio_enc->sample_rate * rate_base) / rate;
237
238     avio_write(pb, "FWS", 3);
239
240     if (!strcmp("avm2", s->oformat->name))
241         version = 9;
242     else if (swf->video_enc && swf->video_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_VP6F)
243         version = 8; /* version 8 and above support VP6 codec */
244     else if (swf->video_enc && swf->video_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_FLV1)
245         version = 6; /* version 6 and above support FLV1 codec */
246     else
247         version = 4; /* version 4 for mpeg audio support */
248     avio_w8(pb, version);
249
250     avio_wl32(pb, DUMMY_FILE_SIZE); /* dummy size
251                                       (will be patched if not streamed) */
252
253     put_swf_rect(pb, 0, width * 20, 0, height * 20);
254     avio_wl16(pb, (rate * 256) / rate_base); /* frame rate */
255     swf->duration_pos = avio_tell(pb);
256     avio_wl16(pb, (uint16_t)(DUMMY_DURATION * (int64_t)rate / rate_base)); /* frame count */
257
258     /* avm2/swf v9 (also v8?) files require a file attribute tag */
259     if (version == 9) {
260         put_swf_tag(s, TAG_FILEATTRIBUTES);
261         avio_wl32(pb, 1<<3); /* set ActionScript v3/AVM2 flag */
262         put_swf_end_tag(s);
263     }
264
265     /* define a shape with the jpeg inside */
266     if (swf->video_enc && swf->video_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG) {
267         put_swf_tag(s, TAG_DEFINESHAPE);
268
269         avio_wl16(pb, SHAPE_ID); /* ID of shape */
270         /* bounding rectangle */
271         put_swf_rect(pb, 0, width, 0, height);
272         /* style info */
273         avio_w8(pb, 1); /* one fill style */
274         avio_w8(pb, 0x41); /* clipped bitmap fill */
275         avio_wl16(pb, BITMAP_ID); /* bitmap ID */
276         /* position of the bitmap */
277         put_swf_matrix(pb, (int)(1.0 * (1 << FRAC_BITS)), 0,
278                        0, (int)(1.0 * (1 << FRAC_BITS)), 0, 0);
279         avio_w8(pb, 0); /* no line style */
280
281         /* shape drawing */
282         init_put_bits(&p, buf1, sizeof(buf1));
283         put_bits(&p, 4, 1); /* one fill bit */
284         put_bits(&p, 4, 0); /* zero line bit */
285
286         put_bits(&p, 1, 0); /* not an edge */
287         put_bits(&p, 5, FLAG_MOVETO | FLAG_SETFILL0);
288         put_bits(&p, 5, 1); /* nbits */
289         put_bits(&p, 1, 0); /* X */
290         put_bits(&p, 1, 0); /* Y */
291         put_bits(&p, 1, 1); /* set fill style 1 */
292
293         /* draw the rectangle ! */
294         put_swf_line_edge(&p, width, 0);
295         put_swf_line_edge(&p, 0, height);
296         put_swf_line_edge(&p, -width, 0);
297         put_swf_line_edge(&p, 0, -height);
298
299         /* end of shape */
300         put_bits(&p, 1, 0); /* not an edge */
301         put_bits(&p, 5, 0);
302
303         flush_put_bits(&p);
304         avio_write(pb, buf1, put_bits_ptr(&p) - p.buf);
305
306         put_swf_end_tag(s);
307     }
308
309     if (swf->audio_enc && swf->audio_enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MP3) {
310         int v = 0;
311
312         /* start sound */
313         put_swf_tag(s, TAG_STREAMHEAD2);
314         switch(swf->audio_enc->sample_rate) {
315         case 11025: v |= 1 << 2; break;
316         case 22050: v |= 2 << 2; break;
317         case 44100: v |= 3 << 2; break;
318         default:
319             /* not supported */
320             av_log(s, AV_LOG_ERROR, "swf does not support that sample rate, choose from (44100, 22050, 11025).\n");
321             return -1;
322         }
323         v |= 0x02; /* 16 bit playback */
324         if (swf->audio_enc->channels == 2)
325             v |= 0x01; /* stereo playback */
326         avio_w8(s->pb, v);
327         v |= 0x20; /* mp3 compressed */
328         avio_w8(s->pb, v);
329         avio_wl16(s->pb, swf->samples_per_frame);  /* avg samples per frame */
330         avio_wl16(s->pb, 0);
331
332         put_swf_end_tag(s);
333     }
334
335     avio_flush(s->pb);
336     return 0;
337 }
338
339 static int swf_write_video(AVFormatContext *s,
340                            AVCodecContext *enc, const uint8_t *buf, int size)
341 {
342     SWFContext *swf = s->priv_data;
343     AVIOContext *pb = s->pb;
344
345     /* Flash Player limit */
346     if (swf->swf_frame_number == 16000)
347         av_log(enc, AV_LOG_INFO, "warning: Flash Player limit of 16000 frames reached\n");
348
349     if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_VP6F ||
350         enc->codec_id == AV_CODEC_ID_FLV1) {
351         if (swf->video_frame_number == 0) {
352             /* create a new video object */
353             put_swf_tag(s, TAG_VIDEOSTREAM);
354             avio_wl16(pb, VIDEO_ID);
355             swf->vframes_pos = avio_tell(pb);
356             avio_wl16(pb, 15000); /* hard flash player limit */
357             avio_wl16(pb, enc->width);
358             avio_wl16(pb, enc->height);
359             avio_w8(pb, 0);
360             avio_w8(pb,ff_codec_get_tag(ff_swf_codec_tags, enc->codec_id));
361             put_swf_end_tag(s);
362
363             /* place the video object for the first time */
364             put_swf_tag(s, TAG_PLACEOBJECT2);
365             avio_w8(pb, 0x36);
366             avio_wl16(pb, 1);
367             avio_wl16(pb, VIDEO_ID);
368             put_swf_matrix(pb, 1 << FRAC_BITS, 0, 0, 1 << FRAC_BITS, 0, 0);
369             avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
370             avio_write(pb, "video", 5);
371             avio_w8(pb, 0x00);
372             put_swf_end_tag(s);
373         } else {
374             /* mark the character for update */
375             put_swf_tag(s, TAG_PLACEOBJECT2);
376             avio_w8(pb, 0x11);
377             avio_wl16(pb, 1);
378             avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
379             put_swf_end_tag(s);
380         }
381
382         /* set video frame data */
383         put_swf_tag(s, TAG_VIDEOFRAME | TAG_LONG);
384         avio_wl16(pb, VIDEO_ID);
385         avio_wl16(pb, swf->video_frame_number++);
386         avio_write(pb, buf, size);
387         put_swf_end_tag(s);
388     } else if (enc->codec_id == AV_CODEC_ID_MJPEG) {
389         if (swf->swf_frame_number > 0) {
390             /* remove the shape */
391             put_swf_tag(s, TAG_REMOVEOBJECT);
392             avio_wl16(pb, SHAPE_ID); /* shape ID */
393             avio_wl16(pb, 1); /* depth */
394             put_swf_end_tag(s);
395
396             /* free the bitmap */
397             put_swf_tag(s, TAG_FREECHARACTER);
398             avio_wl16(pb, BITMAP_ID);
399             put_swf_end_tag(s);
400         }
401
402         put_swf_tag(s, TAG_JPEG2 | TAG_LONG);
403
404         avio_wl16(pb, BITMAP_ID); /* ID of the image */
405
406         /* a dummy jpeg header seems to be required */
407         avio_wb32(pb, 0xffd8ffd9);
408         /* write the jpeg image */
409         avio_write(pb, buf, size);
410
411         put_swf_end_tag(s);
412
413         /* draw the shape */
414
415         put_swf_tag(s, TAG_PLACEOBJECT);
416         avio_wl16(pb, SHAPE_ID); /* shape ID */
417         avio_wl16(pb, 1); /* depth */
418         put_swf_matrix(pb, 20 << FRAC_BITS, 0, 0, 20 << FRAC_BITS, 0, 0);
419         put_swf_end_tag(s);
420     }
421
422     swf->swf_frame_number++;
423
424     /* streaming sound always should be placed just before showframe tags */
425     if (swf->audio_enc && av_fifo_size(swf->audio_fifo)) {
426         int frame_size = av_fifo_size(swf->audio_fifo);
427         put_swf_tag(s, TAG_STREAMBLOCK | TAG_LONG);
428         avio_wl16(pb, swf->sound_samples);
429         avio_wl16(pb, 0); // seek samples
430         av_fifo_generic_read(swf->audio_fifo, pb, frame_size,
431                              (void (*)(void *, void *, int)) &avio_write);
432         put_swf_end_tag(s);
433
434         /* update FIFO */
435         swf->sound_samples = 0;
436     }
437
438     /* output the frame */
439     put_swf_tag(s, TAG_SHOWFRAME);
440     put_swf_end_tag(s);
441
442     return 0;
443 }
444
445 static int swf_write_audio(AVFormatContext *s,
446                            AVCodecContext *enc, uint8_t *buf, int size)
447 {
448     SWFContext *swf = s->priv_data;
449
450     /* Flash Player limit */
451     if (swf->swf_frame_number == 16000)
452         av_log(enc, AV_LOG_INFO, "warning: Flash Player limit of 16000 frames reached\n");
453
454     if (av_fifo_size(swf->audio_fifo) + size > AUDIO_FIFO_SIZE) {
455         av_log(s, AV_LOG_ERROR, "audio fifo too small to mux audio essence\n");
456         return -1;
457     }
458
459     av_fifo_generic_write(swf->audio_fifo, buf, size, NULL);
460     swf->sound_samples += av_get_audio_frame_duration(enc, size);
461
462     /* if audio only stream make sure we add swf frames */
463     if (!swf->video_enc)
464         swf_write_video(s, enc, 0, 0);
465
466     return 0;
467 }
468
469 static int swf_write_packet(AVFormatContext *s, AVPacket *pkt)
470 {
471     AVCodecContext *codec = s->streams[pkt->stream_index]->codec;
472     if (codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_AUDIO)
473         return swf_write_audio(s, codec, pkt->data, pkt->size);
474     else
475         return swf_write_video(s, codec, pkt->data, pkt->size);
476 }
477
478 static int swf_write_trailer(AVFormatContext *s)
479 {
480     SWFContext *swf = s->priv_data;
481     AVIOContext *pb = s->pb;
482     AVCodecContext *enc, *video_enc;
483     int file_size, i;
484
485     video_enc = NULL;
486     for(i=0;i<s->nb_streams;i++) {
487         enc = s->streams[i]->codec;
488         if (enc->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
489             video_enc = enc;
490         else
491             av_fifo_free(swf->audio_fifo);
492     }
493
494     put_swf_tag(s, TAG_END);
495     put_swf_end_tag(s);
496
497     /* patch file size and number of frames if not streamed */
498     if (s->pb->seekable && video_enc) {
499         file_size = avio_tell(pb);
500         avio_seek(pb, 4, SEEK_SET);
501         avio_wl32(pb, file_size);
502         avio_seek(pb, swf->duration_pos, SEEK_SET);
503         avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
504         avio_seek(pb, swf->vframes_pos, SEEK_SET);
505         avio_wl16(pb, swf->video_frame_number);
506         avio_seek(pb, file_size, SEEK_SET);
507     }
508     return 0;
509 }
510
511 #if CONFIG_SWF_MUXER
512 AVOutputFormat ff_swf_muxer = {
513     .name              = "swf",
514     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("SWF (ShockWave Flash)"),
515     .mime_type         = "application/x-shockwave-flash",
516     .extensions        = "swf",
517     .priv_data_size    = sizeof(SWFContext),
518     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_MP3,
519     .video_codec       = AV_CODEC_ID_FLV1,
520     .write_header      = swf_write_header,
521     .write_packet      = swf_write_packet,
522     .write_trailer     = swf_write_trailer,
523     .flags             = AVFMT_TS_NONSTRICT,
524 };
525 #endif
526 #if CONFIG_AVM2_MUXER
527 AVOutputFormat ff_avm2_muxer = {
528     .name              = "avm2",
529     .long_name         = NULL_IF_CONFIG_SMALL("SWF (ShockWave Flash) (AVM2)"),
530     .mime_type         = "application/x-shockwave-flash",
531     .priv_data_size    = sizeof(SWFContext),
532     .audio_codec       = AV_CODEC_ID_MP3,
533     .video_codec       = AV_CODEC_ID_FLV1,
534     .write_header      = swf_write_header,
535     .write_packet      = swf_write_packet,
536     .write_trailer     = swf_write_trailer,
537     .flags             = AVFMT_TS_NONSTRICT,
538 };
539 #endif